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科学探究:物质的比热容


6.在北方农村,农民常在菜窖里储存几桶水,可 防止蔬菜冻坏,这是因为 ( B )
A.水的比热容比较大,气温升高时放出的热量较多, 使储存的蔬菜不容易冻坏。 B.水的比热容比较大,气温降低时放出的热量较多, 使储存的蔬菜不容易冻坏 C.水的比热容比较大,气温降低时吸收的热量较少, 使储存的蔬菜不容易冻坏 D.水的比热容比较大,气温升高时放出的热量较少, 使储存的蔬菜不容易冻坏
例4、某些液体吸收了2.1×104J的热量后,其温 度由25℃升高到35℃,请你再添加一个适当的条 件,使之变成一道求解液体质量的计算题,并解 答。 解:添加的条件:这种液体是水,比热容 C水 =4.2╳103J/(kg.℃) 水的质量
Q吸 2.1 10 4 J m C (t t0 ) 4.2 10 3 J /(k g C ) (35 C 25 C ) 0 .5 k g
海边的故事
中午,沙子很烫,而海水却是凉的 晚上,沙子变凉了,而海水却很暖和
新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午 穿纱,围着火炉吃西瓜”,你知道其 中的道理吗?
提出问题
(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要 的热量一样多吗?
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多
(2)把一壶水烧开与烧成温水需要 的热量一样多吗?
末温
50℃ 50℃
(1)表一的数据说明 质量相同的水和煤油 升高相同的温度所吸 不同的 收的热量_________。
液体 水
体积 480mL
初温 加热 时间 20℃ 10min
末温 50℃
煤油
600mL
20℃
10min
80℃
(2)表二的数据说明 质量相同的水和煤油 吸收相同的热量时升 不同的 高的温度________。
水放热降温比较慢 泥土吸热升温比较快
新疆有句谚语:
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理! 这是对沙漠气候的生动描 述。白天,当太阳照射到沙漠 时,由于砂石的比热容较小, 砂石吸收热量后,其温度会迅 速升高;而到傍晚,砂石 要放 出热量,由于砂石的比热容较 小,砂石的温度会马上下降, 温度很低,所以沙漠气候温差 变化很大。
高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
比一比,看谁最聪明?
1、人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是 为什么?
水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或 降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水用冷却剂或 取暖效果好。
2.体温计中为什么用水银作测温介质?用水可以吗?
3、沙漠地带昼夜温差很大,而 沿海地区昼夜温差 不大,这是什么原因? 从比热容表可以看出,各种物质,水的比热 容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况 下,水的温度变化要小些。 由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂 石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的 温度较小,白天在受太阳照射条件相同时,海水 的温度变化要小些,沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热,沿海地区温度降低也少。所以一天之 中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。 同理,在一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内 陆比沿海寒冷。
7.据有关专家预测,我国目前最大的水电站三峡
水电站完全建成后,三峡库区的气温会受到一
定影响:夏天比原来下降2℃左右,而冬天比
原来升高2℃左右,为什么?
答:这是因为库
区里的水的比热大,
夏天不容易升温,冬
天也不容易降温,温
度变化小。
练习:
1、水的比热容是4.2×103J/(kg· ℃), 将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要 8.4×105J热量.如果将水倒掉一半, 吸收 4.2×103 它的比热容将为 J/(kg。℃)
求:Q吸 解: Q吸=cm(t-t0) =4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C =1.68X106J Q吸 答:… c m(t t0 ) Q吸=cm(t-t0)
Q吸 m c (t t0 )
Q吸 t t0 cm Q吸 t0 t cm
Q吸 t t0 cm
1、质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃,水吸收 了多少热量? 解:Q吸=cm(t-t0) =4.2╳103J/(kg.℃) ╳10kg ╳(65℃-25℃) =1.68╳106J 答:水吸收了1.68╳106J热量 2、质量为2kg的沸水(100℃),温度降低了60℃,水 放出了多少热量?
Q:物体温度变化时吸收或放出的热量;单位为J c:物质比热容 单位 J/(kg.℃)
m:物体的质量单位 kg
△t :温度的变化值,温度升高时为t2-t1;温度降 低时为t1-t2 单位 ℃
例题1:在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,大约需要吸收
多少热量? 已知:t0=20℃,t=100℃,m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)
你发现了什么?
分析比热表,可以找出哪些规律

物质的比热容与物质的种类有关,不同的物质 的比热容是不同的; 水的比热容最大;


物质的比热容不仅与物质和种类有关,同时还 与物质的状态有关,如水的比热容与冰的比热 容就不相等; 不同种物质的比热容也有相同的情况:如冰的 比热容与煤油的比热容就相等;

比热容的物理意义:
答:液体质量为0.5kg.
热平衡关系式: Q放=Q吸
两个温度不同的物体放在一起时,高温物体
将放出热量,温度降低;低温物体吸收热量, 温度升高;最后两物体温度相同,称为达到 热平衡。
例题:某同学将一杯质量是200g、温度是
5℃的冷水和一杯质量是100g、温度是85 ℃的 热水兑在一起,混合后的水.1×103焦/(千克·℃),
它表示 1千克煤油温度升高1℃时,需吸热2100焦 。 2.关于比热,下列说法中正确的是(
A.1千克水在1℃时的热量是4200焦
C
)
B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200焦
C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200焦
D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200焦
把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有关, 和升高的温度有关 。
(3)将质量相同 的铜块和铁块加 热,升高相同的 温度,需要的热 量一样多吗?
物体温度升高与哪些因素有关呢?
物质吸收(或放出)热量的 多少,除了与物质的质量和 温度变化有关外,还可能与 什么有关? 可能与物质的 种类有关。
3.一滴水和一盆水的比热谁大? 答:一样大。因为水的比热是物质的特
性之一,不随质量的改变而改变。
4.把一根铁丝截为长短不同的两段,哪段铁
丝的比热大些?
答:比热一样大。
5.相同质量的水和沙土,吸收相同的热量,哪
个升高的温度多?
答:沙土升高的温度多。因为水的比热比沙
土的比热大,所以在吸收相同热量时,海 水升温比沙子慢。
如何通过实验来研究?
根据猜想设计实验 让我们认识电加热器
实验应注意的问题
B 温度计可不可以充当搅拌器? C 搅拌器的作用?
探究活动
根据猜想设计实验
我们就 选你
方案一:取等质量的水和煤油,加热相 同的时间(吸收相等的热量)后,比较 温度的变化。 方案二:取等质量的水和煤油,使其升 高相同的温度,比较加热的时间(吸收 热量的多少)。
4、为什么海水和沙子在同一时 刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完 全相同,所以它们吸收的热量相同, 但是海水的比热比沙子的比热大,所 以海水升温比沙子慢;没有日照时, 海水降温比沙子慢。
海陆风的形成
海风
陆风
水稻是喜温 作物,在每年三四 月份育秧时,为了 防止霜冻,傍晚常 常在秧田里灌一些 水过夜,第二天太 阳升起后,再把秧 田里的水放掉,你 能解释原因吗?
已知:m1=200gt1= 5℃m2=100gt2=85 ℃ 求:混合合后的水温为t=?℃。 解:m1=200g水温度从t1= 5℃上升至t℃,吸收热量:
Q吸=c水m1(t-t1)
m2=100g水温度从t2=85 ℃下降至t℃,放出热量: Q放=c水m2(t2-t) 若没有热量损失,混合后的温度最高, Q吸= Q放,解得: c水m1(t-t1)=c水m2(t2-t)
t=31.7℃
答:略
例2、质量为200克的铝壶中盛满温度为20℃的水后, 进行加热,当壶中的水吸收了5.04×105J的热量后, 水温升高到80℃。此过程中铝壶吸收了多少热量? 壶中所装水的质量为多少千克?已知铝的比热容为 0.88×103 J/(kg. ℃) 解:由Q水吸=c水m水Δ t升得 m水=Q水吸/(c水Δ t升) = 5 .04×105J /[4.2 ×103 J/(kg. ℃) ×(80-20] ℃ =2kg Q壶吸=c铝m铝Δ t升 =0.88×103 J/(kg. ℃) × 0.2kg ×(80-20) ℃ =1.06 × 104J
解:Q放=cm(t0-t) =4.2╳103J/(kg.℃) ╳2kg ╳60℃ =5.04╳105J 答:水放出了5.04╳105J热量
例3、质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一 个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少 热量? 解:铝壶吸热 Q吸1=c1m1(t-t0) =0.88╳103J/(kg.℃) ╳1kg ╳(100℃-25℃) =6.6╳104J Q吸2=c2m2(t-t0) =4.2╳103J/(kg.℃) ╳3kg ╳(100℃-25℃) =9.45╳105J Q吸= Q吸1+ Q吸2= 6.6╳104J+9.45╳105J =1.011╳106J 答:壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。
4.2×103J/(kg ·℃) 水的比热容是___________
一千克的水温度每升 它的物理意义是:___________
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