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让更多的孩子得到更好的教育
比热容(基础)
撰稿:肖锋 审稿:雒文丽
【学习目标】
1、知道物质的比热容的概念、物理意义;
2、记住水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃);
3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象,并能设计实验、解决简单的问题;
4、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验;
5、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
【要点梳理】
要点一 、探究比较不同物质的吸热能力
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?
2、猜想与假设
以水为例:水吸热的多少,与水的质量,水的温度升高有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热
是否相同呢?
总结:物体吸热多少与物质的____________,物体的________,物体的__________有关。
3、制定计划与设计实验
温馨提示:注意控制变量法的使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否
相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)
4、进行实验与收集证据
物质种类 质量m/kg 初温t/℃ 末温t/℃ 温度变化△t/℃ 加热时间T/min
水
水
煤油
煤油
5、分析与论证:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是 的;
相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是 的。
6、评估、交流与合作
7、分析误差的原因
要点二、比热容(高清课堂《比热容、热量的计算》一、比热容)
一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫做物质的比
热容。符号c,单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
要点诠释:
1、比热容是物质本身的一种性质
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我
们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这
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一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海
边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所
以住在海边的人又不觉得特别冷。
要点三、热量的计算(高清课堂《比热容、热量的计算》二、热量的计算)
1、吸热公式:Q =cm(t-t )
吸 0
式中Q 表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t 表示物体原来的温度,t
吸 0
表示物体后来的温度。(t-t)表示温度的升高量。
0
2、放热公式:Q =cm(t -t)
放 0
式中(t-t)表示物体温度的降低量。
0
要点诠释:
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高(或降低)的乘积决定,
跟物体的温度高低无关。
【典型例题】
类型一、比热容
1、为了研究物质的某种特性,某小组的同学做如下实验:他们在两只完全相同的烧杯中分别放
入200g的煤油和200g的水。实验时,用两个完全相同的酒精灯分别加热煤油和水,并利用温度计和计时
器测量它们的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。(设煤油和水每分钟吸收的热量
相等)
表一 煤油
时间(min) 0 2 4 6 8 10
温度(℃) 20 30 40 50 60 70
升高温度(℃) 0 10 20 30 40 50
表二 水
时间(min) 0 4 8 12 16 20
温度(℃) 20 30 40 50 60 70
升高温度(℃) 0 10 20 30 40 50
(1)分析比较表一(或表二)中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:一定质
量的某种物质,温度升高时吸收的热量与升高的温度成_____比。
(2)分析比较表一和表二的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是:质
量相同的不同物质(水或煤油),升高相同的温度,吸收的热量一般__________________________。
(3)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是:质量相同的不
同物质(如水或煤油)吸收热量与升高温度的比值一般_________________________。
【答案】(1)正 ;(2)不同; (3)不同
【解析】由Q=cm△t可知,物体吸热的多少与物体的质量成正比,与物体升高的温度成正比,与物体的
比热容成正比。
【总结升华】本题实际上是物质吸热能力的探究,属于研究物质比热容性质的探究实验,考查了学生的
分析归纳能力,以考查学生实验能力为主。
举一反三:
【变式】(高清课堂《比热容、热量的计算》例2)用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种
液体加热,如图反映的是温度随时间变化的图象, 从图中可以看出( )
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A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.它们的比热容一样大 D.无法判断热量的计算
【答案】B
2、下列有关比热容的说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
B.在释放相同热量的条件下,比热容小的物体温度降低得多
C.水和冰是同一种物质构成,因此比热容相同
D.将一物体分成两半,其比热容也必减半
【答案】A
【解析】A、比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,说法正确;
B、物体降低的温度不仅与比热容有关,而且还与物体的质量有关,因此在释放相同热量的条件下,质量
大的物体温度降低不一定多,故B选项说法错误;
C、物质的状态不同,比热容就不同,因此水和冰的比热容不同,故该说法错误;
D、比热容与物体的质量,体积无关,因此将一物体分成两半,其比热容不变,故说法错误。
【总结升华】本题考查比热容的定义和应用,比热容是中考的一个必考知识点。
举一反三:
【变式】铝的比热容是0.88×103J/(kg•℃),由此可知( )
A.单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J
B.1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/(kg•℃)
C.1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103J
D.1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J
【答案】C
类型二、热量的计算
3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水,该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸
收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【思路点拨】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q =cm△t求水吸收的热量。
吸
【答案与解析】
Q =cm(t-t)
吸 0
=4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×(40-20)℃
=4.2×105J
【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q =cm△t的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
吸
举一反三:
【变式】质量为2kg的水,温度由30℃升高了50℃,吸收多少热量?
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【答案】4.2×105J
【解析】由Q =cm(t-t )可知。物体升高温度t-t=50℃,而原来的温度30℃在本题中无实际意义。
吸 0 0
4、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则
温度与时间的关系图线正确的是 ( )
A.a B.b C.c D.d
【思路点拨】液体沸腾时的温度叫沸点,沸点与气压有关,同种物质气压不变,沸点不变。
【答案】C
【解析】抓住题目中的关键字词“其他条件不变”,即加热条件不变。那么在相同时间内,物质所吸
收的热量相同,所以加水前后,水在相同时刻Q 相等,根据公式Q=cmΔt,当Q、c一定时,m越大,Δt
吸
越小。因此加水后的曲线斜率应小于原来的曲线a,同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变,故选
择C。
【总结升华】本题用数字图线表示物理规律,既考查了同学们的学科渗透的意识,又考查了同学们
解决问题的能力。
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