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第二节科学探究:物质的比热容一二一、探究物质吸热或放热规律用水和煤油作为研究对象,在两容器内分别装入的水和煤油,用电加热器加热,用测量液体热量后升高的温度值。由实验现象可以得出:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量。该实验中用到了。质量相等相同的温度计吸收不相等控制变量法一二二、物质的比热容1.定义:物理学规定:的物质温度每1℃所吸收(或放出)的热量为该物质的,符号是“”。2.单位:。3.水的比热容是,物理意义是:1kg的水温度(或)1℃所(或)的热量是。从比热容表中可以看出,水的比热容最大,因此人们常用水给发动机,用热水。4.比热容是物质的一种特性,同种物质比热容,不同的物质比热容一般。5.计算公式:。单位质量升高(或降低)比热容cJ/(kg·℃)4.2×103J/(kg·℃)升高降低吸收放出4.2×103J冷却取暖相同不同c=𝑄𝑚(𝑡2-𝑡1)一二1.比热容(1)比热容是比较质量相同的不同种物质升高相同温度时吸热能力不同的物理量,比热容是物质的特性之一,它是由物质本身决定的。(2)比热容是由质量、升高的温度和热量来定义的,但是对同一种物质来说,比热容不随物质的质量、温度、吸收(或放出)的热量而改变,每种物质在同一种状态下比热容是确定的,但物质状态发生变化时,比热容改变。A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多点拨:本题是一道物理图像分析题,主要考查物体吸收热量多少与物质的比热容、质量和温度变化之间的关系,解答时要注意控制变量法的应用。【例题1】两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示()解析:用同一热源分别加热,加热相同的时间,则两种液体吸收的热量相等,故选项C错误;由题中图像可以看出,加热相同的时间(图像横坐标相同),甲液体升高的温度(纵坐标)比乙多,故选项D正确;如果升高相同温度(图像纵坐标相同),液体吸收的热量即加热时间(横坐标)乙比甲多,故选项B错误;根据比热容公式c=𝑄𝑚Δ𝑡知,在质量m和温度变化Δt相同的情况下,吸收热量多的比热容c就大,所以乙液体的比热容大,故A选项错误。答案:D2.热量的计算公式(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)式中c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的初温,t表示吸热后的末温,“t-t0”表示温度的升高,有时可用Δt升=t-t0表示,此时吸热公式可写成:Q吸=cm·Δt升。(2)放热公式:Q放=cm(t0-t)式中c、m、t0的含义不变,t表示放热后的末温,“t0-t”表示温度的降低,有时可用Δt降=t0-t表示,此时放热公式可写成:Q放=cm·Δt降。(3)热量计算的一般式:Q=cmΔtΔt表示温度的变化。可见,物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定,跟物体的温度的高低无关。Q吸与Q放公式中各物理量的单位:比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度(t或t0或Δt)的单位是℃(摄氏度),热量Q的单位是J,计算时要注意单位的统一。【例题2】炎热的夏天,小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室,待水降温后饮用。水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?〔水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)〕点拨:用热量公式进行计算时,要注意以下几点:(1)正确理解公式中各物理量的物理意义。(2)公式书写正确和统一国际单位。(3)温度的表述形式:升高、升高了或降低、降低了都是表示温度的变化,即Δt,升高到(或降低到)表示的是物体的末温。物体吸热升温时,Δt是末温与初温之差;物体放热降温时,Δt是初温与末温之差。解析:根据题意明确c、m、Δt代入公式Q放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×(35℃-5℃)=7.56×104J答案:7.56×104J12345答案解析解析关闭比热容是物质的一种特性,与物质的种类有关,与质量、体积、温度等无关,选项A、B、C不正确,选项D正确。答案解析关闭D知识点1比热容1.关于比热容,下列说法中正确的是()A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B.物体的比热容与物体的温度有关C.物体的比热容与物体的质量有关D.物体的比热容是物体的一种特性,与温度、质量都没有关系12345答案解析解析关闭夏天室内洒水感觉凉爽是利用了水蒸发吸热的原理,不是利用水的比热容大的特性,选项A不正确;水与其他物质相比较,当吸收或放出相同的热量时温度变化比较小,当升高或降低相同的温度时,吸收或放出的热量比较多,所以B、C、D这三个选项均是利用水的比热容大这个特性。答案解析关闭A2.水的比热容较大,下列做法中不是利用这一特性的是()A.炎热的夏天在室内地上洒水感觉凉爽B.用水作内燃机的冷却液C.培育水稻秧苗时,晚上往稻田里灌水D.供暖系统使用热水作为介质12345答案解析解析关闭晚上秧田要蓄水保温是利用了水的比热容较大,在降低相同温度的情况下,放出的热量更多,从而起到保温的作用。答案解析关闭比热容3.农村在早春育秧时,农民伯伯早上将秧田里的水放掉,阳光照射使秧田的温度尽快升高;而晚上秧田则要蓄水保温,有利于秧苗的成长,这样做是利用了水的较大的原理。12345答案答案关闭“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的情景说明我国西北沙漠地区一天之中昼夜温差较大。这是因为沙石的比热容小,在白天受到同样的太阳光照射下吸热,温度升高得多,所以中午温度很高,而夜晚沙石要向外放热,温度降低得也多,所以夜晚温度又很低,造成一天中白天和夜晚的温差较大。4.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是对我国西北沙漠地区气候特点的形象化写照。试用你学过的知识对此给出解释。12345答案解析解析关闭根据比热容的定义可写出该金属的比热容,比热容是物质的一种特性,与物体的质量、体积、形状等无关,将该金属切去一半,其比热容不变。答案解析关闭0.39×103J/(kg·℃)0.39×103J/(kg·℃)知识点2热量计算5.一块金属的质量是1kg,吸收390J的热量时,温度升高1℃,则该金属的比热容是,若将该金属块切去一半,其比热容是。