第十三章第二節(jié)科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容

人的一生全靠奮斗，唯有奮斗才能成功。名言警句第二節(jié)科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容第十三章內(nèi)能與熱機(jī)溫故知新一、內(nèi)能跟溫度的關(guān)系？同一物體＿＿＿＿＿＿、內(nèi)能大

溫度高二、改變內(nèi)能的兩種方式

熱傳遞做功熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能是＿＿＿＿的等效三、什么叫熱傳遞？物體之間存在溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量的過程叫熱傳遞。海邊的故事

中午，沙子很燙，而海水卻是涼的晚上，沙子變涼了，而海水卻很暖和新疆地區(qū)有句諺語叫做“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”，你知道其中的道理嗎？你知道嗎提出問題（1）燒開一壺水與燒開半壺水需要的熱量一樣多嗎？（2）把一壺水燒開與燒成溫水需要的熱量一樣多嗎？水在溫度升高時吸收的熱量，跟水的質(zhì)量有關(guān)，和升高的溫度有關(guān)。把一壺水燒開比燒成溫水需要的熱量多燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多物體溫度升高與哪些因素有關(guān)呢？(3)將質(zhì)量相同的銅塊和鐵塊加熱，升高相同的溫度，需要的熱量一樣多嗎？我猜想我猜到物質(zhì)吸收（或放出）熱量的多少，除了與物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化有關(guān)外，還可能與什么有關(guān)？可能與物質(zhì)的種類有關(guān)。探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性實驗設(shè)計1.實驗中對煤油和水的質(zhì)量有什么要求？2.如何使物體吸熱相同？3.如何比較物體吸熱多少？4.如何比較水和煤油哪個升溫更快？加熱時間相同升溫高升溫相同加熱時間短吸熱相同比升溫升溫相同比吸熱（轉(zhuǎn)化法）加熱方法、時間相同看加熱時間

如何通過實驗來研究?根據(jù)猜想設(shè)計實驗

實驗應(yīng)注意的問題

溫度計可不可以充當(dāng)攪拌器？

攪拌器的作用？不可以，因為溫度計的玻璃泡非常薄，易破碎。使液體均勻受熱

實驗中需要天平（或量筒和密度表），為什么？取相同質(zhì)量的水和煤油探究活動

方案一：取等質(zhì)量的水和煤油，加熱相同的時間（吸收相等的熱量）后，比較溫度的變化。（我的設(shè)計）方案二：取等質(zhì)量的水和煤油，使其升高相同的溫度，比較加熱的時間（吸收熱量的多少)。（教材的設(shè)計）根據(jù)猜想設(shè)計實驗

研究不同物質(zhì)吸收熱量的能力，所要控制的因素：1、質(zhì)量相同2、加熱的熱源要相同

如果熱源完全相同,就可以認(rèn)為相同時間里物質(zhì)吸收的熱量相同信息快遞：實驗方法：控制變量法設(shè)計思路：轉(zhuǎn)換法問:1.實驗時，為什么水和煤油的初溫、質(zhì)量要相同？答:實驗時注意控制變量法的應(yīng)用，質(zhì)量相同的物質(zhì)才有可比性;只有在初溫相同時，可以在實驗過程中根據(jù)溫度計的讀數(shù)（末溫），看出溫度變化是否相等；問:2.實驗過程中為什么要選用兩個相同的酒精燈?

答:在相同的時間內(nèi)，酒精燈燃燒放出的熱量相等，水和煤油吸收熱量相等。問：3.怎樣知道水和煤油吸收的熱量是否相等？答：比較加熱時間的長短，加熱時間長的，吸收的熱量多。

液體

體積

初溫加熱時間

末溫

水480mL20℃10min50℃

煤油600mL20℃5min50℃

液體

體積

初溫加熱時間

末溫

水480mL20℃10min50℃

煤油600mL20℃10min80℃(1)表一的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度所吸收的熱量_________。(2)表二的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量時升高的溫度________。進(jìn)行實驗與收集證據(jù)不同的不同的相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量是

。相同質(zhì)量的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量是

。分析得出結(jié)論相同的不相同的反思評估各組實驗數(shù)據(jù)可能有較大的差異。原因之一是實驗中所使用的酒精燈在相同的時間內(nèi)供給的熱量有差異，因此，實際上研究對象在單位時間內(nèi)吸收的熱量并不完全相等；原因之二是實驗中有熱量損失；原因之三是所取液體各組之間有差異；原因之四是各組溫度計的準(zhǔn)確程度不同；原因之五是各組所用器材有差異等。改進(jìn)措施：1、調(diào)整火焰盡可能的相同；2、燒杯加蓋，并在相同的環(huán)境下實驗；3、取液體時要用滴管盡可能的取相同；4、溫度計盡量使用同一規(guī)格；5、實驗器材選用同一規(guī)格。探究活動

實驗后的思考

1、水和煤油誰的吸熱能力強？

2、如何科學(xué)地比較不同物質(zhì)的這種特性？實驗后的思考,往往比實驗本身更重要。

——牛頓探究活動

比熱容的概念

其實很簡單，就是采用比較單位質(zhì)量、升高1℃

的水和煤油吸熱的多少來比較它們的吸熱能力。比熱容(C)──單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為該物質(zhì)的比熱容．比熱容的單位：焦/(千克·攝氏度) J/（kg·℃）讀作：焦耳每千克攝氏度比熱容物理量的符號：C比熱容的計算公式（升溫時）Q:吸收的熱量m：物體質(zhì)量t1：物體初溫t2：物體末溫比熱容的計算公式（降溫時）比熱容的實質(zhì)（1）反映了物質(zhì)吸熱放熱的本領(lǐng)；（2）物質(zhì)對冷熱反應(yīng)的靈敏程度；比熱容越大，吸熱或放熱本領(lǐng)越強比熱容越小，對冷熱反應(yīng)越靈敏122

比熱是物質(zhì)的特性之一.1.問:一滴水和一盆水的比熱誰大？答：一樣大。因為水的比熱是物質(zhì)的特性之一，不隨質(zhì)量的改變而改變。2.問：把一根鐵絲截為長短不同的兩段，哪段鐵絲的比熱大些？答：比熱一樣大。幾種物質(zhì)的比熱容[單位：J/（kg·℃）]你發(fā)現(xiàn)了什么？物質(zhì)的比熱容與物質(zhì)的種類有關(guān)，不同的物質(zhì)的比熱容是不同的；水的比熱容最大；物質(zhì)的比熱容不僅與物質(zhì)和種類有關(guān)，同時還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，如水的比熱容與冰的比熱容就不相等；分析比熱表，可以找出哪些規(guī)律不同種物質(zhì)的比熱容也有相同的情況：如冰的比熱容與煤油的比熱容就相等；水的比熱容是___________它的物理意義是:_____________________________________4.2×103J/(kg·℃)

一千克的水溫度每升高(降低)1℃,吸收(或放出)熱量是4.2×103J

比熱容是物質(zhì)的一種特性，就像密度是物質(zhì)的特性一樣，同種物質(zhì)的比熱容是一定，不隨物體吸收或放出的熱量多少、質(zhì)量、升高或降低的溫度而改變。比熱容的物理意義：比一比，看誰最聰明？1、人們選擇用水給發(fā)動機(jī)冷卻，用水取暖，這是為什么？

水的比熱容大，在質(zhì)量一定的條件下水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多，用水用冷卻劑或取暖效果好。2.體溫計中為什么用水銀作測溫介質(zhì)?用水可以嗎?

水銀的比熱容小，對溫度的變化反應(yīng)靈敏，水的比熱容大，對溫度變化反應(yīng)不靈敏。由于海水的比熱容大，砂石比熱容小，海水與砂石比較，吸收或放出同樣的熱量，升高或降低的溫度較小，白天在受太陽照射條件相同時，海水的溫度變化要小些，沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫升慢，夜晚放熱，沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區(qū)溫度變化小，內(nèi)陸地區(qū)溫度變化大。同理，在一年之中夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。3、沙漠地帶晝夜溫差很大，而沿海地區(qū)晝夜溫差不大，這是什么原因？4、為什么海水和沙子在同一時刻的溫度不一樣？

因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱比沙子的比熱大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時，海水降溫比沙子慢。三峽水電站建成后，三峽庫區(qū)的氣候受到一定影響，夏天氣溫比原來下降2℃左右，（冬天比原來升高2℃左右）為什么？⑴水的比熱容大；海陸風(fēng)的形成陸風(fēng)海風(fēng)(1)白天的海風(fēng)多是從____吹向______.(2)夜晚的海風(fēng)多是從____吹向______.海面陸地海面陸地

水稻是喜溫作物，在每年三四月份育秧時，為了防止霜凍，傍晚常常在秧田里灌一些水過夜，第二天太陽升起后，再把秧田里的水放掉，你能解釋原因嗎？

傍晚灌水，因水的比熱容大，放熱降溫慢，防止秧苗受凍；白天放水，因稻田比熱容小，吸熱升溫快，利于秧苗生長.新疆有句諺語：

“早穿皮襖午穿紗圍著火爐吃西瓜”你現(xiàn)在能說出它的道理！

這是對沙漠氣候的生動描述。白天，當(dāng)太陽照射到沙漠時，由于砂石的比熱容較小，砂石吸收熱量后，其溫度會迅速升高；而到傍晚，砂石要放出熱量，由于砂石的比熱容較小，砂石的溫度會馬上下降，溫度很低，所以沙漠氣候溫差變化很大。（1）什么是熱島效應(yīng)？（2）熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因是什么？（3）你能想到什么辦法抑制熱島效應(yīng)產(chǎn)生的危害？（4）什么是溫室效應(yīng)？生活·物理·社會熱量的計算公式如果知道某物體的質(zhì)量為ｍ，比熱容為ｃ和溫度的變化值△t，根據(jù)物質(zhì)比熱容的定義可計算出該物體吸收或放出的熱量為Ｑ=ｃｍ△tＱ：物體溫度變化時吸收或放出的熱量；單位為Jｃ：物質(zhì)比熱容單位J/(kg.℃)ｍ：物體的質(zhì)量單位kg△t：溫度的變化值，溫度升高時為ｔ2－ｔ1；溫度降低時為ｔ1－ｔ2單位℃例題1:在20℃室溫下,燒開一壺5Kg的水,大約需要吸收多少熱量?

解:Q吸=cm(t-t0)=4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C=1.68X106J

答：…已知：t0=20℃，t=100℃，m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)求：Q吸Q吸=cm(t-t0)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)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳10kg╳（65℃-25℃）＝1.68╳106J

答：水吸收了1.68╳106J熱量解：Q放=cm(t0-t)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳2kg╳60℃

＝5.04╳105J

答：水放出了5.04╳105J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)

＝0.88╳103J/(kg.℃)╳1kg╳(100℃－25℃）＝6.6╳104JQ吸2=c2m2(t-t0)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳3kg╳(100℃－25℃）＝9.45╳105JQ吸＝Q吸1＋Q吸2＝6.6╳104J＋9.45╳105J

＝1.011╳106J

答：壺和水共吸收了1.011╳106J的熱量。例4、某些液體吸收了2.1×104J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＝4.2╳103J/(kg.℃)水的質(zhì)量答：液體質(zhì)量為0.5kg.熱平衡關(guān)系式：

Q放=Q吸兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體將放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高；最后兩物體溫度相同，稱為達(dá)到熱平衡。例題：某同學(xué)將一杯質(zhì)量是200ｇ、溫度是5℃的冷水和一杯質(zhì)量是100ｇ、溫度是85℃的熱水兌在一起，混合后的水溫度最高是多少？已知：ｍ1=200ｇｔ1=5℃ｍ2=100ｇｔ2=85℃求：混合合后的水溫為ｔ=？℃。解：ｍ1=200ｇ水溫度從ｔ1=5℃上升至ｔ℃，吸收熱量：Q吸=ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)ｍ2=100ｇ水溫度從ｔ2=85℃下降至ｔ℃，放出熱量：Q放=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)若沒有熱量損失，混合后的溫度最高，Q吸=Q放，解得：ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)ｔ=31.7℃答：略例2、質(zhì)量為200克的鋁壺中盛滿溫度為20℃的水后，進(jìn)行加熱，當(dāng)壺中的水吸收了5.04×10５J的熱量后，水溫升高到80℃。此過程中鋁壺吸收了多少熱量？壺中所裝水的質(zhì)量為多少千克？已知鋁的比熱容為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/[4.2×10３

J/(kg.℃)×(80-20]℃=2kgQ壺吸=c鋁m鋁Δt升=0.88×10３

J/(kg.℃)×0.2kg×(80-20)℃=1.06×104J1.煤油的比熱容是2.1×103焦/（千克·℃），它表示

。

2.關(guān)于比熱，下列說法中正確的是()A.1千克水在1℃時的熱量是4200焦

B.1千克水每升高1℃放出的熱量是4200焦

C.1千克水每升高1℃吸收的熱量是4200焦

D.1千克水每降低1℃吸收的熱量是4200焦復(fù)習(xí)1千克煤油溫度升高1℃時，需吸熱2100焦C3.一滴水和一盆水的比熱誰大？

答：一樣大。因為水的比熱是物質(zhì)的特性之一，不隨質(zhì)量的改變而改變。4.把一根鐵絲截為長短不同的兩段，哪段鐵絲的比熱大些？答：比熱一樣大。5.相同質(zhì)量的水和沙土，吸收相同的熱量，哪個升高的溫度多？答：沙土升高的溫度多。因為水的比熱比沙土的比熱大，所以在吸收相同熱量時，海水升溫比沙子慢。6.在北方農(nóng)村，農(nóng)民常在菜窖里儲存幾桶水，可防止蔬菜凍壞，這是因為()A.水的比熱容比較大，氣溫升高時放出的熱量較多，使儲存的蔬菜不容易凍壞。

B.水的比熱容比較大，氣溫降低時放出的熱量較多，使儲存的蔬菜不容易凍壞

C.水的比熱容比較大，氣溫降低時吸收的熱量較少，使儲存的蔬菜不容易凍壞

D.水的比熱容比較大，氣溫升高時放出的熱量較少，使儲存的蔬菜不容易凍壞B7.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2℃左右，為什么？

答：這是因為庫區(qū)里的水的比熱大，夏天不容易升溫，冬天也不容易降溫，溫度變化小。1、水的比熱容是4.2×103J／(kg·℃)，將質(zhì)量為4kg的水從20℃加熱到70℃需要吸收

J熱量．如果將水倒掉一半，它的比熱容將為

J／(kg?！?

練習(xí)：2、水的比熱容是煤油比熱容的兩倍，若水和煤油的質(zhì)量之比為1：2，吸收的熱量之比為2：3，則水和煤油升高的溫度之比為()A：3：2B：2：3C：4：3D：3：48.4×1054.2×103B3、甲物體的比熱容大于乙物體的比熱容，若（）A．甲、乙質(zhì)量相等，則甲吸收的熱量一定多B．甲、乙吸收的熱量相等，則乙升高的溫度一定多C．甲、乙質(zhì)量相等，它們升高的溫度相同，則甲吸收的熱量一定多D．甲、乙質(zhì)量相等，它們放出的熱量也相等，則甲降低的溫度一定多

有質(zhì)量相同的兩塊金屬銅和鋁，已知銅的比熱容小于鋁的比熱容，則(

)A．它們降低相同的溫度，鋁放出的熱量一定大于銅放出的熱量B．它們升高相同的溫度，銅吸收的熱量一定大于鋁吸收的熱量c．它們放出相同的熱量后，鋁降低的溫度一定大于銅降低的溫度D．它們吸收相同的熱量后，銅的末溫一定高于鋁的末溫1.一塊金屬的溫度從300C上升到500C，所吸收的熱量為Q1，從900C降低700C，所放出的熱量為Q2，則（）A.Q1＜Q2B.Q1＞Q2

C.Q1＝Q2D.無法比較A2.已知c水＞c煤油＞c干泥土，如果讓質(zhì)量初溫相同的水煤油干泥土吸收相同的熱量，那么末溫最高的是（）A.水B.煤油C.干泥土D.無法判斷C練習(xí)4.甲乙兩個物體，其質(zhì)量、溫度均相同，c甲＜c乙，當(dāng)它們放出相同的熱量后接觸，則（）A.乙物體溫度傳給甲物體B.甲物體把熱量傳給乙物體C.甲物體吸熱，乙物體放熱D.乙物體吸熱，甲物體放熱C3.相同質(zhì)量的銅和鋁，初溫相同，吸收相同的熱量，誰升溫多？誰的末溫高？（c銅<c鋁）把他們放在一起，熱量會從哪個物體傳向哪個物體？5.用兩個完全相同的電加熱器分別給水和煤油加熱，在此過程中，水和煤油的溫度升高的一樣快。由此可以判定（）A.水的體積小于煤油的體積B.水的體積大于煤油的體積C.水的質(zhì)量小于煤油的質(zhì)量D.水的質(zhì)量大于煤油的質(zhì)量C6.分別用兩個完全相同的熱得快，同時給質(zhì)量和初始溫度都相同的A、B兩種液體加熱，它們的溫度隨時間變化的圖像如圖所示，誰的比熱容大？80。c溫度時間/min102020。cAB7.給一定質(zhì)量的水加熱，其溫度與時間的關(guān)系如圖中a線所示，若其他條件不變，僅將水的質(zhì)量增加，則圖中溫度與時間的關(guān)系圖線正確的是（）A.aB.b