第十三章 内能与热机
第二节 科学探究：物质的比热容
第2课时 比热容的计算及应用
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比一比，看谁最聪明？
1、人们选择用冷水给发动机冷却，用 热水取暖，这是为什么？ 2、沙漠地带昼夜温差很大，而沿海地 区昼夜温差不大，这又是什么原因？
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例如：人们通常用冷水冷却发动机，用热 水取就暖是，利这用是水因的为比水热的容_大_！_______大。
铝块放出的热量＝铝块的比热×铝块 的质量×铝块降低的温度
字母表示：
Q放＝cm(t0－t)
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物体的吸放热公式为： Q吸＝cm(t－t0) Q放＝cm(t0－t)
Q＝cm t
Q吸＝cm t升
Q放＝cm t降
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热平衡方程：在热传递过程中，若不
计热损失，则低温物体吸收的热量和高 温物体放出的热量相等。
铝块吸收的热量＝0.88×103J/(kg ·℃) ×2㎏×（100℃－30 ℃）＝1.232×105J
物体的质量 物体升高的温度
小结 物体吸收的热量＝物质的比热×物
体的质量×物体升高的温度
字母表示：
Q吸＝cm(t－t0)
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思考
如果一个质量为2㎏得铝块，温 度从100℃降低到30℃，铝块放出 的热量是多少？
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4、质量是0.5 kg的铝壶里装了2kg 水，从20℃ 加热至 沸腾，至少需要吸收多少热量？（气压为标准大气压）
解： 2kg 水吸收的热量： Q吸＝c·m·△t ＝4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×(100℃－20℃) ＝6.72×105J
0.5kg的铝壶吸收的热量： Q吸＝c·m·△t
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随堂练习
1、有一根烧红的铁钉，质量是20g,温度是900℃， 若它的温度降低到400℃，放出的热量是多少？ ［c＝0.46×103J/（kg·℃) ］
解：铁钉放出的热量 Q＝c·m·△t ＝ 0.46×103J/(kg·℃) ×0.02kg×(900℃－400℃) ＝4.6×103J
答：铁钉放出的热量是4.6×103J。
＝0.88×103J/(kg·℃) ×0.5kg×(100℃－20℃) ＝0.352×105J
至少需要吸收的热量：
Q吸＝6.72×105J＋0.352×105J ＝7.0772 ×105J
答：至少需要吸收的热量是7.0772 ×105J。
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5、下面是小明在题为《能源的利用》的研究性学习中收集 的有关太阳能的资料：
解：⑴查表知：c铝＝0.88×103 J/(kg ·℃)
⑵2㎏铝块温度升高1℃所吸收的热量是: 0.88×103J×2＝1.76×103J
⑶2 ㎏铝块温度升高100℃－30 ℃＝70 ℃ 所吸收的热量是： 1.76×103J×70＝1.232×105J
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上面的计算过程能否写成一个综合
算式呢？
物质的比热
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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吗？ 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 会下降的很低，所？物理意义是什么? 知道了物质的比热相当于知道了什么？
相当于知道了1㎏的这种物质温度 升高或降低1℃时吸收或放出的热量。
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思考
如果物体的质量不是1㎏，升高或降低 的温度不是1℃，那么物体吸收或放出 的热量该怎样计算呢？
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典例解析
例1 把质量为2㎏、温度为30℃的铝块加热
到100℃，铝块吸收的热量是多少？
太阳能是人类最基本的能源，它无污染、免费，还 可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长。当太 阳光照射地面时，1m2地面在1s内平均得到的太阳辐射能为 1.0×103J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置。目 前它已经逐渐地出现在我们的生活中……恰好，小明同学家 最近想买一台太阳能热水器，在参考了以上资料后，他又在 网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
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2、质量为3 kg ，温度为70℃ 的水，放出了 6.3×105J的热量，水温将降低到多少℃？
解：水温降低了： △t＝Q／c·m ＝ 6.3×105J／4.2×103J/(kg·℃)×3kg ＝50℃
水温降低到： t＝t0－△t ＝70℃－50℃ ＝20℃
答：水温将降低到20℃。
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3、把100g 、 80℃的热水跟250g 、10℃的冷水 相混合，混合后的温度为28℃，求热水放出的 热量和冷水吸收的热量？
即Q吸＝Q放
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例题*
要把2kg的水从20℃加热到100 ℃，至少 需供给多少热量？ 已知：c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg，
t1=20℃，t2=100℃。 求：Q吸 解：Q吸=cm(t1-t2)=4.2×103J/(kg·℃) ×
2kg×(100℃-20℃) =6.72×105J。 答：至少需供给6.72×105J的热量。
因为水的比热容大，吸收相同的热量，等质量的水比其他物质升高
比热容 的温度从低比，热所容以表用可冷以水看冷出却，发各动种机物。质中，水的比热容最大。这就意
味着因，为在同质样量受相热等或、冷温却度的降情低况也下相，同水的的水温比度其变他化物要质小放些出。的热量多，所
以用热由水于取海暖水。的比热容大，砂石比热容小，白天在受太阳照射条件 相同时，海水比砂石的温度升高的要小些，所以白天沿海地区比沙 漠地区温度低，夜晚放出相同热量时，沿海地区温度降低的也少。 所以一天之中，沿海地区温度变化小，沙漠地区温度变化大。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。
容积（V） 100 L 集热管的采光面积 (S) 1.5m2
效率（n） 40℅ 使用年限(r)
15年
(1)小明家每天大约需要100kg 热水，用这种热水器将这些水 从25℃加热至45℃需要多长时间？ (2)对比效率为80℅的电热水器,小明家每天可节约多少电能？
解：热水放出的热量： Q放＝c·m·△t ＝4.2×103J/(kg·℃) ×0.1kg×(80℃－28℃) ＝2.184×104J
冷水吸收的热量： Q吸＝c·m·△t
＝4.2×103J/(kg·℃) ×0.25kg×(28℃－10℃) ＝1.89×104J 答：热水放出的热量是2.184×104J， 冷水吸收的热量是1.89×104J。