比熱容定義和原理

1、知識回顧：2、請問下列現(xiàn)象是用哪種方式改變物體內(nèi)能的？（1）鉆木取火 _（2）冰塊熔化 _（3）打氣時，氣筒壁會發(fā)熱 _（4）很冷時，我們會對手呵氣 _（5）感覺手很冷時，我們會把搓搓手 _做功熱傳遞熱傳遞做功做功1、改變物體內(nèi)能的方式有_和_。做功熱傳遞熱值復(fù)習(xí)燃料的熱值固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種固體燃料：木柴、煤。液體燃料：汽油、柴油。氣體燃料：煤氣、天然氣。 你能列舉一些常見的燃料嗎？它們分別屬于哪一類？質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。問：一斤煤氣能煮熟一頓飯，一斤木柴能煮熟同樣一頓飯嗎？燃燒時放出的熱量是不是相同？燃料的熱值的定義： 在物理學(xué)中，把1kg

2、某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做燃料的熱值。熱值的符號：q 熱值的單位：J/kg（J/m3）1m3熱值的物理意義：無煙煤的熱值為3.4107J/kg 表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。液化氣的熱值為4.9107J/m3 表示1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為4.9107J。熱值是燃料的屬性，它只與燃料的種類有關(guān)。當(dāng)堂訓(xùn)練1、汽油的熱值是4.6107J/kg，現(xiàn)有汽油500g，若燃燒一半，剩余汽油的熱值是_J/kg. 2、已知酒精的熱值為q，質(zhì)量為m 的酒精完全燃燒一半放出的熱量為 ，剩余酒精的熱值為 。3、關(guān)于燃料和熱值，以下說法正確的是（ ）A燃料熱值與燃料的

3、質(zhì)量無關(guān)B容易燃燒的燃料，熱值一定大C煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒木柴放出的熱量一定多4.6107qA熱值的計算公式一：Q=mq(當(dāng)q的單位是J/kg）公式二：Q=vq(當(dāng)q的單位是J/m3）4.已知煤氣的熱值是4.0107J/kg，密度是3。求：15m3的煤氣完全燃燒所放出的熱量。5.天然氣的熱值是7J/m3,若某家庭一個月使用了8m3天然氣，則這些天然氣完全燃燒放出的熱量是多少J？若這些熱量全部由熱值是7J/kg的焦炭來提供，應(yīng)完全燃燒多少kg的焦炭？當(dāng)堂訓(xùn)練比熱容熱涼快夏天，白天在游泳池中午，沙子很燙而海水很涼。涼燙 傍晚，沙子變涼了而海水卻還很溫暖。同樣在太陽的照射

4、下，為什么沙子這么燙，而海水卻這么涼呢？來自大自然的疑問這與物體的吸熱能力有關(guān)。一、物體的吸熱能力 物體由于吸收或放出熱量而使其溫度變化程，實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。提出問題：屬于同種物質(zhì)的物體，吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？思考下列問題：（1）一般來說，物體吸熱溫度怎樣變化？物體放熱呢？（2）燒開一壺水與燒開半壺水，哪個需要的熱量多？討論交流：水的吸熱與哪些因素有關(guān)？（3）把一壺水燒開與燒成溫水，哪個需要的熱量多？ 對于同一種物質(zhì)的物體，吸收或放出熱量的多少與物體 及 有關(guān)。結(jié)論：對于不同物質(zhì)的物體，比如：一杯水，和一瓶沙子，在它們的質(zhì)量相等，溫度變化也相同的情況下，它們吸收的熱量是否相同呢？

5、質(zhì)量的大小溫度變化的多少提出問題：實驗探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力取相同質(zhì)量的水和沙子用同一酒精燈加熱讓它們上升相同的溫度，記錄并比較吸收的熱量（所需的時間）的多少，來比較兩者吸熱的能力。方法一：沙質(zhì)量相同，升高相同的溫度比較加熱時間物質(zhì)升高5所需時間/s升高10所需時間/s升高15所需時間/s水204060沙51015實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果：質(zhì)量相同的水和沙升高相同溫度，水比沙需要的加熱時間 （多/少）。推理：結(jié)論：多水質(zhì)量相同的水和沙升高相同溫度，水吸收的熱量比沙吸收的熱量 （多/少）。多水和沙子中 的吸熱能力更強。實驗探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力取相同質(zhì)量的水和沙子用同一酒精燈加熱相同的時間（

6、吸收相同的熱量），比較它們溫度變化的多少來研究它們吸熱能力的差異。方法二：沙質(zhì)量相同加熱相同的時間比較升高的溫度物質(zhì)質(zhì)量初溫加熱時間末溫升高的溫度水480g2010min3010沙480g2010min6040實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果：質(zhì)量相同水和沙吸收相同的熱量，沙升高的溫度的 （多/少）。推理：質(zhì)量相同的水和沙升高相同溫度，水吸收的熱量比沙吸收的熱量 （多/少）。結(jié)論：多多水和沙子中 的吸熱能力更強。水實驗表明 物體吸收熱量的多少，不僅與質(zhì)量及溫度的變化有關(guān)，還與 有關(guān)。物質(zhì)的種類實驗探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力1、實驗?zāi)康模鹤屜嗤|(zhì)量的水和砂子吸收相同的熱量，比較它們溫度升高的多少來研究它們吸熱

7、能力的差異。 2、實驗器材：兩支酒精燈、兩個金屬盤、兩個鐵架臺（帶鐵夾）、兩塊石棉網(wǎng)、質(zhì)量相同的_和_、兩支_、_。 3、實驗設(shè)計：時間min10煤油的溫度2134424855水的溫度2127323740455155數(shù)據(jù)記錄表結(jié)論一：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同。質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。結(jié)論二：比熱容 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高C所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容符號：單位：焦每千克攝氏度，符號：例如：水的比熱容為4.2103， 它表示的物理含義： _。 質(zhì)量為千克的水溫度升高 C 時吸收的熱量是.J性質(zhì)：比熱容是物質(zhì)的一種屬性，每種物質(zhì)都有自

8、己的比熱容分析可得：、水的比熱容最大、一般情況下，液體的比熱容比固體大（水銀例外）、泥、沙石、金屬的比熱容較小、水和冰的比熱容不同比較可得：2、質(zhì)量相同的不同種物質(zhì)，吸收相等的熱量，比熱容越大溫度變化_ 1、質(zhì)量相同的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度時，比熱容越大吸收熱量_越多越小時間min10煤油的溫度2134424855水的溫度2127323740455155水的比熱容比煤油的比熱容大傍晚中午水很涼沙子很燙沙子變涼了水很暖和 傍晚,水和沙子放出相同的熱量，因為海水的比熱容比沙子大,所以海水降溫比沙子慢。因為白天，海水與沙子受光照的時間全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱容比沙子的比熱容

9、大，所以海水升溫比沙子慢；討論：答：這是因為在同樣受熱和冷卻，即吸熱或放熱相同時，水的比熱容大，溫度變化小；砂石的比熱容小，溫度變化大。溫差：7溫差：14 4、請你思考：為什么我國內(nèi)陸地區(qū)的 溫差比沿海地區(qū)的溫差大？ 分析： 沿海地區(qū)水域廣闊，水的比熱容大，在一樣的光照和晚上一樣的放熱條件下，水的溫度變化小，從而導(dǎo)致氣溫的變化也小。內(nèi)陸地區(qū)的泥地、沙地比熱容小，在同樣的條件下，溫度變化就大，所以氣溫變化也就大。 end陸海風(fēng)海陸風(fēng)“生活物理社會”說明海陸風(fēng)的形成原因2、據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，我國目前最大的水電站三峽水電站完全建成后，三峽庫區(qū)的氣溫會受到一定影響：夏天比原來下降2左右，而冬天比原來升高

10、2左右，為什么？ 答：這是因為庫區(qū)里的水的比熱容大，夏天吸熱升溫慢，冬天放熱降溫慢，溫度變化小。有四位學(xué)生，為了研究物體溫度升高時吸收的熱量的多少與哪些因素有關(guān)，做了如下實驗：在四個相同的燒杯中分別盛有水和煤油，用同樣的加熱器加熱，下表是他們實驗記錄，根據(jù)記錄回答下列問題。(1)比較、兩燒杯的實驗記錄，得出的結(jié)論是。(2)比較C、 D兩燒杯的實驗記錄，得出的結(jié)論是。(3)比較、C兩燒杯的實驗記錄，得出的結(jié)論是 。 (4)綜合上述結(jié)論，物體溫度升高時吸收的熱量的多少與 等因素有關(guān)。燒杯號液體質(zhì)量g初溫C末溫C加熱時間min水20020288水10020284煤油20020284煤油2002024

11、2吸收熱量的多少與物體質(zhì)量有關(guān)吸收熱量的多少與溫度變化有關(guān)吸收熱量的多少與物質(zhì)種類有關(guān) 比熱容、物體質(zhì)量、 溫度變化三、比熱容的計算例:2千克的水，使它的溫度由20升高到100，水吸收多少熱量？根據(jù)水的比熱是4.2103焦/（千克）可知，1千克水，溫度升高1吸收4.2103焦耳的熱量。那么2千克的水溫度升高1吸收的熱量應(yīng)是:4.2103焦/（千克）2千克。這些水的溫度升高了100-20=80時;吸的熱量是:4.2103焦（千克）2千克80=6.72105焦耳。熱量的計算公式:吸熱:Q吸=cm（t-t0）利用公式計算時要注意：1、正確理解式中各物理量的物理意義末溫初溫放熱: Q放=cm（t0-t

12、）2、同一公式中各物理量的單位一定使用國際單位。Q吸-焦耳(J)C-焦/(千克.攝氏度）- J/(kg )m-千克-kgt- .攝氏度-1、質(zhì)量為10kg的水溫度從25升高到65，水吸收了多少熱量？2、質(zhì)量為2kg的沸水（100），溫度降低了60，水放出了多少熱量？解：Q吸=cm(t-t0) 103J/(kg.) 10kg （65-25） 106J 答：水吸收了1.68106J熱量解：Q放=cm(t0-t) 4.2103J/(kg.) 2kg 60 5.04105J 答：水放出了5.04105J熱量例3、質(zhì)量是1kg的鋁壺內(nèi)裝有25的3kg水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。壺和水共吸收了多少熱量？

13、解：鋁壺吸熱 Q吸1=c1m1(t-t0) 0.88103J/(kg.) 1kg (10025） 6.6104J Q吸2=c2m2(t-t0) 4.2103J/(kg.) 3kg (10025） 9.45105J Q吸 Q吸1 Q吸2 6.6104J9.45105J 1.011106J 答：壺和水共吸收了1.011106J的熱量。公式的變形由：Q吸=cm（t-t0）有Q吸= cmt- t-溫度差t= Q吸/ cmm= Q吸/ c t例3質(zhì)量為2千克，溫度為20的水，吸收8.4 104 J的熱量的，溫度升高了多少攝氏度？解:Q吸=8.4104J t0= 20 m=2Kg c= 4.2103J/（

14、Kg）t= Q吸/ cm = 8.4104J 4.2103J/（Kg） 2Kg =10 答：例4質(zhì)量為2千克，溫度為20的水，吸收1.68 105 J的熱量的，溫度升高到多少攝氏度?解:Q吸= 1.68 105焦 t0= 20 m=2千克 c= 4.2103焦/（千克）t= Q吸/ cm = 1.68 105焦 4.2103焦/（千 克） 2千克 =20 t =（t-t0）t= t + t0 =20 +20 = 40 答：例5溫度為20的水，吸收1.68 105 J的熱量，溫度升高到60,水的質(zhì)量是多少克?解:Q吸= 1.68 105 J t0= 20 t= 60 m=2千克 C= 4.210

15、3焦/（千克） m= Q吸/ C t = 1.68 105 J 4.2103焦/（千克）(60-20) =10千克答:例6 初溫相同的的銅和鉛,它們的比熱容之比是3 ：1,質(zhì)量之比是2 ： 3.若它們吸收相等的熱量,銅升高的溫度與鉛升高的溫度之比是多少?解:C1 ： C2= 3 ：1 m 1：m2= 2 ：3 Q 1：Q 2=1 ：1t1 ： t2= Q1/ c1m1 ： Q2/ c2m2 =例7、質(zhì)量和初溫都相同的鋁塊和水吸收了相同的熱量后，將鋁塊投入水中，則（ ）A、鋁塊和水之間無熱傳遞B、溫度由鋁塊傳給水C、內(nèi)能由鋁塊傳給水D、內(nèi)能由水傳給鋁快C例8、溫度相同的甲鋁塊和乙鐵塊，質(zhì)量相等，

16、將它們分別加熱，使其吸收相同的熱量后接觸，則(C鋁C鐵)( )A、溫度從甲 傳到乙B、內(nèi)能從甲 傳到乙C、內(nèi)能從乙傳到甲D、甲、乙間不發(fā)生熱傳遞C例4、某些液體吸收了2.1104J的熱量后，其溫度由25升高到35，請你再添加一個適當(dāng)?shù)臈l件，使之變成一道求解液體質(zhì)量的計算題，并解答。解：添加的條件：這種液體是水，比熱容 C水 103J/(kg.)水的質(zhì)量答：液體質(zhì)量為0.5kg. 在北方生活中往往用熱水取暖，讓熱水緩緩流過散熱器，因為水的比熱容較大，據(jù)公式Q吸=cm(t-t0)可知，水的溫度降低時，放出較多的熱量。 在汽車電動機、發(fā)電廠的發(fā)電機等機器在工作時發(fā)熱很多，可以用循環(huán)流動的水來吸熱作為

17、冷卻劑。達標(biāo)練習(xí)因為銅的比熱容比鋁的小，在相同質(zhì)量，吸收相同熱量的情況下，比熱容小的物體溫度上升得高。BD比熱容反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力，是物質(zhì)的一種重要特性。不同物質(zhì)具有不同的比熱容。 （查表了解物質(zhì)的比熱容）例如：水的比熱容為4.2103， 它表示的物理意義是：質(zhì)量為千克的水，溫度升高 C 時，吸收的熱量是.10J。也表示：質(zhì)量為千克的水，溫度降低C 時，放出的熱量是.10J。分析比熱容表，可以找出哪些規(guī)律 ？ J/(kg )水4.2103砂石0.29103酒精2.4103鋁0.88103煤油2.1103干泥土0.84103蓖麻油1.8103鐵、鋼0.46103冰2.1103銅0.3

18、9103空氣1.0103水銀0.14103、水的比熱容最大。、一般情況下，液體的比熱容比固體大（水銀例外）。 3、水和冰的比熱容不同。吸熱公式：Q吸=cm(t-t0)放熱公式：Q放=cm(t0-t)Q吸：物質(zhì)吸收的熱量 Q放：物質(zhì)放出的熱量C: 物質(zhì)的比熱容 m：物體的質(zhì)量t0：物體原來的溫度（初溫） t：物體后來的溫度（末溫）t：變化的溫度 t=t-to t=to-t 三、熱量的計算閱讀：課本第16頁 例題計算物體吸熱和放熱的公式總結(jié)：1、質(zhì)量為10kg的水溫度從25升高到65，水吸收了多少熱量？2、質(zhì)量為2kg的沸水（100），溫度降低了60，水放出了多少熱量？解：Q吸=cm(t-t0) 103J/(kg.) 10kg （65-25） 106J 答：水吸收了1.68106J熱量解：Q放=cm(t0-t) 4.2103J/(kg.) 2kg 60 5.04105J 答：水放出了5.04105J熱量例3、質(zhì)量是1kg的鋁壺內(nèi)裝有25的3kg水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。壺和水共吸收了多少熱量？解：鋁壺吸熱 Q吸1=c1m1(t-t0) 0.88103J/(kg.) 1kg (10025） 6.6104J Q吸2=c2m2(t-t0) 4.2103J/(kg.) 3kg (10025） 9.45105J Q吸