科学探究：物质的比热容

6.在北方农村，农民常在菜窖里储存几桶水，可 防止蔬菜冻坏，这是因为 ( B )
A.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较多， 使储存的蔬菜不容易冻坏。 B.水的比热容比较大，气温降低时放出的热量较多， 使储存的蔬菜不容易冻坏 C.水的比热容比较大，气温降低时吸收的热量较少， 使储存的蔬菜不容易冻坏 D.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较少， 使储存的蔬菜不容易冻坏
例4、某些液体吸收了2.1×104J的热量后，其温 度由25℃升高到35℃，请你再添加一个适当的条 件，使之变成一道求解液体质量的计算题，并解 答。 解：添加的条件：这种液体是水，比热容 C水 ＝4.2╳103J/(kg.℃) 水的质量
Q吸 2.1 10 4 J m C (t t0 ) 4.2 10 3 J /(k g C ) (35 C 25 C ) 0 .5 k g
海边的故事
中午，沙子很烫，而海水却是凉的 晚上，沙子变凉了，而海水却很暖和
新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午 穿纱，围着火炉吃西瓜”，你知道其 中的道理吗？
提出问题
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要 的热量一样多吗？
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要 的热量一样多吗？
末温
50℃ 50℃
(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 不同的 收的热量_________。
液体 水
体积 480mL
初温 加热 时间 20℃ 10min
末温 50℃
煤油
600mL
20℃
10min
80℃
(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 不同的 高的温度________。
水放热降温比较慢 泥土吸热升温比较快
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理！ 这是对沙漠气候的生动描 述。白天，当太阳照射到沙漠 时，由于砂石的比热容较小， 砂石吸收热量后，其温度会迅 速升高；而到傍晚，砂石 要放 出热量，由于砂石的比热容较 小，砂石的温度会马上下降， 温度很低，所以沙漠气候温差 变化很大。
高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
比一比，看谁最聪明？
1、人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是 为什么？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高(或 降低)一定温度吸热(或放热)很多，用水用冷却剂或 取暖效果好。
2.体温计中为什么用水银作测温介质?用水可以吗?
3、沙漠地带昼夜温差很大，而 沿海地区昼夜温差 不大，这是什么原因？ 从比热容表可以看出，各种物质，水的比热 容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况 下，水的温度变化要小些。 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。所以一天之 中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。 同理，在一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内 陆比沿海寒冷。
7.据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡
水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一
定影响：夏天比原来下降2℃左右，而冬天比
原来升高2℃左右，为什么？
答：这是因为库
区里的水的比热大，
夏天不容易升温，冬
天也不容易降温，温
度变化小。
练习：
1、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 8.4×105J热量．如果将水倒掉一半， 吸收 4.2×103 它的比热容将为 J／(kg。℃)
求：Q吸 解: Q吸=cm(t-t0) =4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C =1.68X106J Q吸 答：… c m(t t0 ) Q吸=cm(t-t0)
Q吸 m c (t t0 )
Q吸 t t0 cm Q吸 t0 t cm
Q吸 t t0 cm
1、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 2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水 放出了多少热量？
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J ｃ：物质比热容 单位 J/(kg.℃)
ｍ：物体的质量单位 kg
△t ：温度的变化值，温度升高时为ｔ2－ｔ1；温度降 低时为ｔ1－ｔ2 单位 ℃
例题1:在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,大约需要吸收
多少热量? 已知：t0=20℃，t=100℃，m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)
你发现了什么？
分析比热表，可以找出哪些规律

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； 水的比热容最大；


物质的比热容不仅与物质和种类有关，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； 不同种物质的比热容也有相同的情况：如冰的 比热容与煤油的比热容就相等；

比热容的物理意义：
答：液体质量为0.5kg.
热平衡关系式： Q放=Q吸
两个温度不同的物体放在一起时，高温物体
将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量， 温度升高；最后两物体温度相同，称为达到 热平衡。
例题：某同学将一杯质量是200ｇ、温度是
5℃的冷水和一杯质量是100ｇ、温度是85 ℃的 热水兑在一起，混合后的水.1×103焦/（千克·℃），
它表示 1千克煤油温度升高1℃时，需吸热2100焦 。 2.关于比热，下列说法中正确的是(
A.1千克水在1℃时的热量是4200焦
C
)
B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200焦
C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200焦
D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200焦
把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量有关， 和升高的温度有关 。
(3)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？
物体温度升高与哪些因素有关呢？
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。
3.一滴水和一盆水的比热谁大？ 答：一样大。因为水的比热是物质的特
性之一，不随质量的改变而改变。
4.把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁
丝的比热大些？
答：比热一样大。
5.相同质量的水和沙土，吸收相同的热量，哪
个升高的温度多？
答：沙土升高的温度多。因为水的比热比沙
土的比热大，所以在吸收相同热量时，海 水升温比沙子慢。
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
实验应注意的问题
B 温度计可不可以充当搅拌器？ C 搅拌器的作用？
探究活动
根据猜想设计实验
我们就 选你
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)。
4、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。
海陆风的形成
海风
陆风
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？
已知：ｍ1=200ｇｔ1= 5℃ｍ2=100ｇｔ2=85 ℃ 求：混合合后的水温为ｔ=？℃。 解：ｍ1=200ｇ水温度从ｔ1= 5℃上升至ｔ℃，吸收热量：
Q吸=ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)
ｍ2=100ｇ水温度从ｔ2=85 ℃下降至ｔ℃，放出热量： Q放=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ) 若没有热量损失，混合后的温度最高， Q吸= Q放，解得： ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)
ｔ=31.7℃
答：略
例2、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 0.88×103 J/(kg. ℃) 解:由Q水吸=c水m水Δ t升得 m水=Q水吸/(c水Δ t升) = 5 .04×10５J /[4.2 ×10３ J/(kg. ℃) ×(80-20] ℃ =2kg Q壶吸=c铝m铝Δ t升 =0.88×10３ J/(kg. ℃) × 0.2kg ×(80-20) ℃ =1.06 × 104J
解：Q放=cm(t0-t) ＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳2kg ╳60℃ ＝5.04╳105J 答：水放出了5.04╳105J热量
例3、质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一 个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少 热量？ 解：铝壶吸热 Q吸1=c1m1(t-t0) ＝0.88╳103J/(kg.℃) ╳1kg ╳(100℃－25℃） ＝6.6╳104J Q吸2=c2m2(t-t0) ＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳3kg ╳(100℃－25℃） ＝9.45╳105J Q吸＝ Q吸1＋ Q吸2＝ 6.6╳104J＋9.45╳105J ＝1.011╳106J 答：壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。
4.2×103J/(kg ·℃) 水的比热容是___________
一千克的水温度每升 它的物理意义是:___________
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