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第十六章热和能第三节比热容2013年1月6日……新疆气候的又一特点是气温日较差大。一般是白昼气温升高快，夜里气温下降大。许多地方最大的气温日较差在20～25℃。在吐鲁番，年平均气温日较差为14.8℃，最大气温日较差曾达50℃。塔克拉玛干沙漠南沿的若羌县，年平均气温日较差为16.2℃，最大气温日较差达27.8℃。一天之内好像经历了寒暑变化，白天只穿背心仍然挥汉，夜里盖上棉被方能安眠。这些现象在全国是罕见的。文字版11月28日11月29日11月30日最低温度-1°C-1°C-2°C最高温度10°C9°C7°C东营地区天气预报气候资料日期1月2月3-5月6月7月8-10月11月12月平均最高气温(℃)1961-199017.717.8……30.032.2……12.58.4平均气温(℃)1961-199014.414.6……26.528.4……8.84.2平均最低气温(℃)1961-199012.612.7……23.925.4……5.61.2东营（中国）参考气候资料我们生活在大海边，一天的气温变化小，而内陆的气温变化大，这是为什么？问：夏日的太阳火辣辣的，走在沙滩上和海水中有什么不同的感觉吗？水的质量越大，升高的温度越多，吸收的热量也越多。1.烧开水时，水吸收的热量与水的质量有什么关系？与水温升高的多少有什么关系？用生活中观察到的现象来支持你的观点。生活中的经验：1.分别把一壶水和半壶水烧开，哪个吸热多？2.把一壶20℃水加热到50℃和加热到100℃，哪次吸热多？结论：水的质量越大，升高的温度越多，吸收的热量也越多。问题对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关?物质的质量升高的温度多少物质的种类设计实验1、如何使水和煤油温度升高？信息快递如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同2、研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：•质量相同•加热的热源要相同•加热的时间相同方案一：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)。我们就选你3、你打算用哪种方法验证猜想？两种方法在实验效果上是一致的。实验探究：质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，比较它们升高温度的多少。1.加热用的电阻丝相同注意2.通过电阻丝的电流相同3.加热时间相同实验处理数据液体质量m/g初温t0/℃末温t/℃升高的温度(t-t0)/℃加热时间t/min水50020煤油500203030101024结论:质量相等的水和煤油升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。说明水的吸热能力强结论：质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,______升高的温度多.要使质量相等的水和煤油升高相同的温度,____吸热多。煤油水推理：归纳结论质量相等的不同物质，升高同样的温度，吸收的热量不同。怎样表示物质的这种特性?科学家的实验结果物质质量（kg）升高温度（℃）吸收热量（J）水114.2×103煤油112.1×103沙石110.92×103水银110.14×103单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。２、比热容的单位：焦耳/(千克·℃)读作“焦耳每千克摄氏度”。１、比热容的定义及符号C单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。J/（kg·℃）水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）表示：1kg水温度升高(降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J4.比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越大，吸热或放热本领越强比热容越小，对冷热反应越灵敏3.比热容是物质的一种特性物质不变,比热容不变；物质不同,比热容一般不同.分析比热表，可以找出哪些规律？J/(kg·℃)水4.2×103砂石0.29×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103①水的比热容最大；②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；③物质的比热容还与物质的状态有关；④不同的物质比热容可能相等；可以用比热容来鉴别物质的种类。“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。讨论：1、汽车发动机为何用水来冷却？2、冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？生活·物理·社会水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,放出的热量多，用热水水取暖效果好。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？水稻育秧因为水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。“据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降2℃左右，冬天气温将比原来升高2℃左右。”讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？因为水的比热容大，夏天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；冬天，它放出一定热量后，降低的温度不多。3.水对气候具有调节作用海滨２４℃－２８℃沙漠５℃－３８℃为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?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。中午沙子变凉了而海水却很温暖。傍晚沙子很烫而海水很凉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。热量的计算公式思考：5千克的水温度升高10℃,要吸收多少热量?1kg5kg1℃5kg1℃10℃4.2×103J4.2×103J×54.2×103J×10×5C水=4.2×103J/（kg·℃）三、热量的计算１.根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为Ｑ=Cｍ△tＱ吸=Cｍ（t-t。）Ｑ放=Cｍ（t。-t）C—比热容△t—变化温度初温末温1.注意单位统一.m的单位是kg例１：将质量为4kg的水从20℃加热到８0℃需要吸收多少热量？已知：C水=4.2×103J/（kg·℃）t。=20℃t=80℃m=4kg解：根据Ｑ吸=Cｍ（t-t。）得：Ｑ吸=Cｍ（t-t。）=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×(80℃-20℃)=1.008×106J求：Q吸例2、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1.下列说法正确的是（）A.物体温度越高，比热容越大B.物体的质量越大，比热容越小C.物体吸收的热量越多，比热容越大D.物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。D基础知识2.下列物质的比热容发生改变的（）A.一杯水倒掉半杯B.水凝固成冰C.0℃的水变成4℃的水D.将铁块锉成铁球B基础知识3.下列说法正确的是()A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一B.吸收热量多的物质,比热一定大C.高温物体放出的热量一定多D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度4.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水()A.密度大B.比热容大C.温度高D.热膨胀大DB5、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（）A.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0.13×103B6、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A7、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（大/小），从比热容角度来看，这是由于。大砂石的比热容较小1.夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大．下列现象不能反映了水的这一特性的是()A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏B能力提高3.若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要吸收___________J的热量．［水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)］2.水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃升高50℃需要吸收J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为J／(kg·℃)能力提高8.4×1054.2×1036.3×1054、500g的水，温度从60℃降低到20℃时，水减少的内能？已知：m=500g=0.5kg,t1=60℃,t2=20℃求：Q放解：根据公式Ｑ放=Cｍ（t1-t2）得Ｑ放=Cｍ（t1-t2）=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃-20℃)=8.4×104J因为水温度降低，内能减少，放出热量所以水减少的内能为8.4×104J5、用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图6所示，由图线可以看出()A．甲的比热容比乙大B．甲的比热容比乙小C．甲和乙的比热容相同D．开始加热时，甲和乙的比热容为零B6、有一种太阳能热水器，水箱的容积为160L，装满水后，若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少？解：水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.16m3=160kg水吸收的热量为Ｑ吸=Cｍ（t-t。）=4.2×103J/(kg•℃)×160kg×(70℃-20℃)=3.36×107J