第二节科学探究:物质的比热容中午关于这两幅画你能提出什么问题?海水很凉沙子很烫傍晚沙子变凉了海水很暖和请回答:(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?(2)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗?水在温度升高时吸收的热量的多少,跟水的质量有关,和升高的温度有关。把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多提出问题:物体温度升高与哪些因素有关呢?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。我猜想我猜到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探究物质吸热性质的实验装置图探究活动方案一: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)。根据猜想设计实验我们就选你研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素:1.质量相同2.升高的温度相同3.加热的热源要相同如果加热方法完全相同,就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。信息快递:实验要点归纳:1.实验研究方法:控制变量法取相同质量的不同液体放入相同的容器中进行加热,比较升高相同的温度时吸收热量的多少。2.如何比较吸热多少?通过比较加热时间的长短3.搅拌器的作用:使物体受热均匀。进行实验与收集证据a.取一定质量的水和煤油装入两容器中,安装好实验器材。b.记录液体加热前的温度t1。c.用酒精灯加热一定时间后熄灭酒精灯,同时上下拉动搅拌棒,等温度平衡后记录液体的温度t2。物质次数质量m/kg升高的温度Δt/℃加热的时间t/min水10.110220.1204煤油30.110140.1202相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量是。相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量是。分析得出结论相同的不相同的探究活动实验后的思考1.水和煤油谁的吸热能力强?2.如何科学地比较不同物质的这种特性?实验后的思考,往往比实验本身更重要—牛顿其实很简单,就是采用比较单位质量、升高1℃的水和煤油吸热的多少来比较它们的吸热能力。归纳:1.比热容cJ/(kg·℃)焦耳/(千克·℃)单位质量的物质温度每升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量。3.常用的比热容单位是:2.公式:Q=cm△t4.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)4.2×103焦耳每千克摄氏度1kg水每升高(降低)1℃需吸收(放出)热量为4.2×103J。物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一,可以用比热容来鉴别物质。读作:物理意义:有关比热容的几点:1.物理意义:衡量物质吸放热本领强弱的物理量。比热容大说明物质的吸放热本领强,即升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量多;而吸收(或放出)相同的热量,温度升高(或降低)的少。2.比热容大小的影响因素:(1)物质的种类;(2)物质的状态。与物体的温度高低、吸放热的多少等都无关。3.水的比热容最大,c水=4.2×103J/(kg·℃)热量计算公式推导(1)1千克铝温度升高1℃要吸收多少热量?0.88×103J(2)1千克铝温度升高2℃需要吸收多少热量?0.88×103×2J(3)1千克铝温度从30℃升高到100℃,需要吸收多少热量?0.88×103×(100-30)J(4)1千克铝温度升高t-t0=Δt时,需要吸收多少热量?0.88×103×ΔtJ(5)2千克铝温度升高t-t0=Δt时,需要吸收多少热量?0.88×103×2×ΔtJ(6)m千克铝温度升高t-t0=Δt时,需要吸收多少热量?0.88×103×m×ΔtJ几种物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]水4.2×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103酒精2.4×103砂石0.92×103铜0.39×103煤油2.1×103铝0.88×103汞0.14×103冰2.1×103干泥土0.84×103铅0.13×103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;物质的比热容不仅与物质的种类有关,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;比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容是一定(不变)的,不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。三峡水库区气温受影响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,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。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?水稻育秧傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容大,是土壤的五倍,放热降温较慢,与不在秧田里灌水相比,秧田的温度较高,不至于引发冻害。白天把水放掉,因为与不放水相比,秧田的比热容小,吸热升温快,有利于秧苗的生长。汽车发动机应用循环流动水进行冷却,你能说出它的工作原理吗?因为水的比热容较大,当其循环通过汽车发动机时,能从温度较高的发动机吸收更多的热量,从而达到较好的冷却效果。一、探究物质的比热容1.相同质量的同种物质,吸收相同的热量,升高的温度是_____的。2.相同质量的不同种物质,吸收相同的热量,升高的温度是_______的。相等不相等二、比热容1.意义:表示物质的_____本领。2.定义:_________的物质温度每升高(或降低)____所吸收(或放出)的热量。用符号c表示。3.单位:____________读作_______________。4.水的比热容:(1)c水=__________________。(2)意义:质量为1kg的水在温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是_________。吸热单位质量1℃J/(kg·℃),焦每千克摄氏度4.2×103J/(kg·℃)4.2×103J1.烧杯中装有酒精,现用去一半,则剩余酒精的下列物理量中,发生改变的是()A.质量B.密度C.比热容D.沸点A2.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较(选填“大”或“小”),从比热容角度来看,这是由于_____________________。大砂石的比热容较小3.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收J热量。如果将水倒掉一半,它的比热容将为J/(kg·℃)。4.水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1︰2,吸收的热量之比为2︰3,则水和煤油升高的温度之比为()A.3︰2B.2︰3C.4︰3D.3︰48.4×1054.2×103B某家庭用热水器烧水时,使50kg的水由20℃升高到50℃,要吸收________J的热量.[c水=4.2×103J·(kg·℃)]小明从表中提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是()几种物质的比热容(J/kg·℃)水4.2×103干泥土0.84×103酒精2.4×103铜0.39×103冰2.1×103铝0.88×103水银0.14×103铅0.13×103A.汽车发动机用水来冷却效果好B.液体的比热容都比固体大C.同种物质在不同状态下比热容值不同D.质量相等的铜和铅,升高相同的温度,铜吸收的热量多甲物体的比热容大于乙物体的比热容,若()A.甲、乙质量相等,则甲吸收的热量一定多B.甲、乙吸收的热量相等,则乙升高的温度一定多C.甲、乙质量相等,它们升高的温度相同,则甲吸收的热量一定多D.甲、乙质量相等,它们放出的热量也相等,则甲降低的温度一定多有质量相同的两块金属铜和铝,已知铜的比热容小于铝的比热容,则()A.它们降低相同的温度,铝放出的热量一定大于铜放出的热量B.它们升高相同的温度,铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量c.它们放出相同的热量后,铝降低的温度一定大于铜降低的温度D.它们吸收相同的热量后,铜的末温一定高于铝的末温某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题:①质量相同的不同物质,在温度变化相同时,吸收的热量多少与什么因素有关?②质量相同的不同物质。在吸收相同的热量后,它们的温度变化大小与什么因素有关?他们在图12中的A杯装入480mL、密度为1.0g/mL、比热容为4.2×103/(kg·℃)的水,在B杯中装入600mL、密度为0.8g/mL、比热容为2.1×103J/(kg·℃)的煤油,两液体的初温均为20℃.用两个相同的电热器分别给水和煤油加热.表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据液体体积初温加热时间末温水480mL20℃10min50℃煤油600mL20℃5min50℃液体体积初温加热时间末温水480mL20℃10min50℃煤油600mL20℃10min80℃(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收的热量____________。(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高的温度________。4、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0.88×103J/(kg.℃)解:由Q水吸=c水m水Δt升得m水=Q水吸/(c水Δt升)=5.04×105J/[4.2×103J/(kg.℃)×(80-20]℃=2kgQ壶吸=c铝m铝Δt升=0.88×103J/(kg.℃)×0.2kg×(80-20)℃=1.06×104J2.对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。3.相同质量的物质比热容大的,吸热能力大,但温度变化慢。1.物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一。可以用比热容来鉴别物质的种类。电加热器介绍用水和煤油作为研究对象,装置如图所示。在两容器内分别装入质量相等的水和煤油,用电加热器加热,用温度计测量液体升高的温度你无法控制生命的长度,但你可以靠增加它的宽度和高度来扩大它的容积。