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2013年新人教版九年级物理第十三章第三节《比热容》课件


热传递 做功 1、改变物体内能的方法有_________和_________ 2、请下列现象哪种方式改变物体的内能? 做功 (1)钻木取火 _________
(2)冰块熔化 热传递 _________ 做功 (3)打气时,气筒壁会发热 _________ 热传递 (4)很冷时,我们会对手呵气 _________

做功 (5)感觉手很冷时,我们会把

搓搓手 ________

思考: 一般来说,物体吸热温度怎样变化?物体放热呢?

沙子很烫 海水很凉
同一时刻,为什 么海水和沙子的 温度不一样?
沙子变凉了 海水很 暖和

中午

傍晚

第三节 比热容

烧水时,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? 请你用生活中观察到的现象来说明。 请你讨论
1、用同样的炉火分别烧壶水和半壶水,加热到相同 的温度,谁加热的时间长?谁吸收的热量多?
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多

2、把一壶20 ℃水分别加热到50℃和加热到100℃,哪 次吸热多?
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 。

同一种物质,吸收的热量跟 物体的质量和升高的温度都有关 系。
可见,对于同一种物质,物体的质量越大, 越多 温度升高的度数越多,吸收的热______ 对于不同的物质,例如:一种是水,另一种是 食用油,如何比较它们吸热能力的差异呢? (1)在质量相同,升高的温度也相同时,比 较它们吸收的热量是否相同?
( 2 )在质量相同,吸收的热量也相同时,比

较它们温度升高的度数是否相同?

实验探究:比较不同物质的吸热能力
1、实验目的:让相同质量的水和食用油吸收相 同的热量,比较它们温度升高的多少来研究它 们吸热能力的差异。 2、实验器材:两个酒精灯、两个金属盘、两个铁 水 架台(带铁夹)、两块石棉网、质量相同的____ 食用油 温度计 钟表 和________、两支_________、_______。 3、实验设计:

不同物质,当它们质量相同、让它们升高 相同的温度时,它们谁吸收的热量多?

设计实验思路:
(1) 必须保持____和__________相同._______不 质量 升高的温度 物质 同.(控制变量法) 相同 (2)取两个______的金属盘盛放质量相同的两种液 体 (水和食用油), 用_____的两个酒精灯给它们加 相同 热使它们升高相同的温度,看它们所用的时间的长 短.

加热的时间越长,吸收的热量越多。



[设计思路]:观察食用油和水两者 验 同样的酒精灯加热相同时间,升高 的温度谁多?

如图,同时用相同的酒精灯 加热相同质量的食用油和水, 让他们升高相同的温度,观 察给谁加热的时间长?

数据记录表
时间/min

0 1 2

3 4



6 7



9 10

食用油的温 21 度/℃
水的温度/ 21

34
27

42 48
32 37

55
40 45 51 55



结论:(1)质量相同的水和食用油吸收相同的热量,食用油 升高的温度比水的多. (2)质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热 量不等,水吸收的热量多.

质量相同的不同物质,吸收相 同的热量,升高的温度不同。

质量相同的不同物质,升 高相同的温度,吸收的热量不 同。
小 结

物体吸收的热量不仅与物体的质量、 物体温度的变化有关还与物质的种类 有关。

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?

二.比热容 1.比热容的概念 单位质量的某种物质,温度 升高1℃所吸收的热量,叫这种 物质的比热容.简称比热,符号:c
说明: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。

2.比热容的单位:
焦/(千克· 摄氏度)
读作:焦耳每千克摄氏度

写作:J /(kg· ℃)

水的比热容是4.2×103J /(kg· ℃)
表示:1kg水,温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
或者是:1kg水,温度降低1℃放出的热量是4.2×103J

3、物理意义:1千克某种物质温 度升高(或降低)1 ? ,吸收 C (或放出)的热量是多少焦耳。

查比热容表回答下列问题:
1.哪种物质的比热容最大?它为多少? 2.砂石的比热容是多少?它表示什么意思? 3.每种物质都有它的比热容,水与冰的比热容是 否相同? 4.同种物质的比热容相同,不同种物质的比热容不同. 物质的种类 物质的比热容由____________来决定.

4.比热容是物质的一种属性
(1).不同物质的比热容一般不 同。
(2)、同一物质在相同状态下的比热容是 一定的,但在不同状态下的比热容不相同。 (3)、同一物质的比热容一般不随质量、 形状、温度、位置而变化。它仅与物质

的种类和状态有关

注:物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。

(4)、水的比热容最大。
水的比热容是4.2×103J /(kg· ℃)

“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?

4、水的比热容最大。
水的比热容是4.2×103J /(kg· ℃)
水的比热容较大在生产和生活中的应用

1、用热水取暖。 2、用水冷却发动机。 3、农村在培育秧苗时,为使秧苗夜间不致 受冻,傍晚要往田里灌水,早晨再把水放出 去。

4.解释:沿海地区及我国东南部白天和晚上的气 不大 温变化____,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气 较大 温变化____.

大 因为水的比热容比砂石___3倍多.显然对于同样 多的水和砂石来说,在吸收的热量相等的情况 水 砂石 下,__的温度上升得少,而____的温度上升得多.

例.关于比热,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关 B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 C.物体的比热容是物质本身的一种特性 D.物体的质量越大它的比热容越大

1:关于比热容,下列说法中正确的是( A、一块铁的比热容比一个铁钉的比热容大 B、吸收热量越多的物质比热容大

C



C、物质的比热容是物质的一种属性,跟物质的质量和吸热 多少、温度的高低都无关 D、同种物质的比热容一定相同 2、关于物质的比热容,下列说法正确是( D ) A、物质的比热容根它的质量成正比 B、物质的比热容根它吸收的热量成正比 C、物质的比热容根它的温度变化成正比 D、比热容是物质的属性之一,跟热量、温度的变化、质量等 因素无关

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

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。

答:这是因为在同样受热和冷却,即吸热或放热 相同时,水的比热容大,温度变化小;砂石的比 热容小,温度变化大。

5.比热容的反映了
(1)物质吸热放热的本领;
比热容越大,吸热或放热本领越强

(2)物质对冷热反应的灵敏程度;
比热容越小,对冷热反应越灵敏

三.热量的计算
例1:把质量为2Kg、温度为30℃的铝块加热到 100℃,铝块吸收的热量是多少? 解:由铝的比热容可知道,1Kg铝温度升高1℃ 吸收0.88×103J的热量。则: 2Kg铝温度升高1℃吸收的热量为 2×0.88×103J=1.76×103J 2Kg铝温度升高(100℃ - 30℃ )70℃吸收的热量 为: 70×1.76×103J=1.23×105J 上述算式可写成一个算式:
Q吸=0.88×103J/(kg℃)×2kg× (100℃ - 30℃ )

=1.23×105J

例2:把质量为2Kg、温度为100℃的铝块降温到30℃, 铝块放出的热量是多少? 解:由铝的比热容可知道,1Kg铝温度降低1℃放出 0.88×103J的热量。则: 2Kg铝温度降低1℃放出的热量为 2×0.88×103J=1.76×103J 2Kg铝温度降低(100℃ - 30℃ =)70℃放出的热量为: 70×1.76×103J=1.23×105J 上述算式可写成一个算式:
Q放=0.88×103J/(kg· ℃)×2kg× (100℃ - 30℃ )

=1.23×105J

热量的计算
公式 如果知道某物体的质量为m,比热容为c和温度 的变化量△t ,根据物质比热容的定义可计算出该 t 物体吸收或放出的热量为 Q=cm△t
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
m:物体的质量

单位 J/(kg· ℃)
单位 kg

△t :温度的变化量,物体吸收热量,温度升高 △t升 物体放出热量,温度降低 △t降

热量的计算公式:
物体吸收或放出的热量为 Q=cm△t

1.吸热公式:Q吸=cm △t升

若△t升=t-t0 有 Q吸=cm(t-t0) 2.放热公式: Q放=cm △t降 若△t降=t0-t 有Q放=cm(t0-t)
t0 表示物体吸热或放热之前的温度即初温 t 表示物体吸热或放热之后的温度即末温

5、使用公式注意点:
A、各物理量必须使用国际单位

B、公式适用于物态不发生变化时
C、注意名词“升高了t ℃”和“升高到t℃”

a.升高、升高了、升高的、上升、 上升了、上升的温度是 △t升

b.降低、降低了、降低的、下降、 下降了、下降的温度是△t降:

例1.质量是10千克的冰,温度由-20℃ 升高到0℃,冰吸收多少热量? 解:t= 0℃ t0= -20℃ m=10kg c=2.1×103J/(kg· ) ℃ 根据Q吸=cm(t-t0)得 Q吸=2.1×103J/(Kg· ℃) ×10kg×[0-(-20)]℃ =4.2×105J 答:冰吸收的热量是4.2×105焦耳

2、质量为2kg的沸水(100℃),温度降低了 60℃,水放出了多少热量?

已知:m=2kg t0= 100℃ ?t降= 60℃

求:Q 放=?
解:Q放=cm?t降 =4.2╳103J/(kg.℃) ╳2kg ╳60℃ =5.04╳105J 答:水放出了5.04╳105J热量

例3.质量为2千克,温度为20℃的水, 吸收8.4 × 104 J的热量的,温度升高 了多少摄氏度? 解:Q吸=8.4×104J t0= 20℃ m=2kg c= 4.2×103J/(kg· ℃) △t升= Q吸/ cm = 8.4×104J /[4.2×103J/(kg· ℃) × 2kg] =10℃ 答:

例4.质量为2千克,温度为20℃的水,吸 收1.68 × 105 J的热量后,温度升高到多 少摄氏度? 解:Q吸= 1.68 × 105J t0= 20℃ m=2kg c= 4.2×103J/(kg· ℃) △t升= Q吸/ cm = 1.68 × 105J /[4.2×103J/(kg· ℃) × 2kg] =20℃ 因为△t升 =t-t0 所以t= △t升 + t0 =20℃ +20℃ = 40℃ 答:

例5.质量为2千克的水,吸收1.68 × 105 J 的热量后,温度升高到40 ℃,这些水原 来的温度是多少摄氏度? 解:Q吸= 1.68 × 105J t= 40℃ m=2kg c= 4.2×103J/(kg· ℃) △t升= Q吸/ cm = 1.68 × 105J /[4.2×103J/(kg· ℃) × 2kg] =20℃ △t升 =t-t0 t0= t-△t升 =40℃ -20℃ = 20℃

例6.温度为20℃的水,吸收1.68 × 105 J 的热量,温度升高到60℃,水的质量是多少 千克? 解:Q吸= 1.68 × 105 J t0= 20℃

t= 60℃

C= 4.2×103J/(kg· ℃)

m= Q吸/ C(t-t0) = 1.68 × 105 J /[4.2×103(kg· ℃) ×(60 ℃ -20 ℃)] =1kg 答:

例7.把质量为200g的某种金属块加热到98 ℃,然 后投入到12 ℃的80g水里,混合后的温度为18 ℃, 求这个金属块的比热容。 已知:m=200g=0.2kg t0=98 ℃ t01=12 ℃

m1=80g=0.08kg t=t1=18 ℃ c1= 4.2×103J/(kg· ℃)

求:c

解:水吸热 Q吸=c1m1(t-t01) =4.2╳103J/(kg.℃) ╳0.08kg ╳(18℃-12℃) =2.016╳103J Q放=Q吸 Q放=cm(t0-t) C= Q放/m(t0-t) =2.016╳103J/0.2kg ╳(98℃-18℃) =0.13 ╳ 103J/(kg.℃) 答: 在热传递的过程中,如果不计热量损失,低 温物体吸收的热量Q吸等于高温物体放出的 热量Q放。即: Q吸=Q放

练习: 1、质量是2Kg的水,温度从50℃降低到 30℃,能够放出多少热量?
解: Q放=cm(t0- t )得 Q放=4.2×103J/Kg℃×2Kg×20℃=1.68×105J

2、使40g 0℃的冰温度降低到-10℃,能放 出多少热量?如果这些热量用来给水加热, 可使多少g 5℃的水温度升高10℃?
解: Q放=840J m=20g

3、一堆烧红的铁钉,温度800℃,质量 为1Kg。一壶开水,温度100 ℃ ,质量 为1Kg。当他们的温度都降到室温20℃ 时,哪个放出的热量多? 解:铁放出的热量多
4、0.8Kg的冰吸收8.4×103J的热量后, 温度变为- 4℃,求冰的初温。 解: △t=Q/cm=5 ℃ t0=-9℃

5、质量是1kg的金属壶中盛有5kg的 水,他们的温度从60℃升高到 100℃,总共吸收了875200J热量。 求:该金属的比热容。 解:由题意知, Q总= Q水+Q金 Q水= cm△t Q金 = cm△t 则: C 金= (Q总- Q水)/m△t 答案:0.88×103J/Kg℃ 为金属铝

6、焊锡合金是由铅和锡以适合的比 例配制成,现要制成比热容为 0.17×103J/Kg℃ 的焊锡条。试求 铅、锡的质量之比。 解:由题意知, Q合= Q铅+Q锡 给焊 锡条加热时就相当于同时给铅和锡 加热,故等号两边的温度变化量相 同。 即 C合(m铅+ m锡)= C铅m铅+ C锡m锡 答案:5:4

作业: 1、取100g某种液体,测得它的温度 是20℃,把80g的铁块加热到100℃后
投进液体里,测得混合后的温度为32℃, 请鉴别是什么液体。 2、把质量为300g的铜球加热到100℃, 然后投进质量为60g,温度为20℃的水 中,混合后的温度为30 ℃。问:此铜球 是空心还是实心?

3、质量为100g的铁块,放在炉子上加热 相当长的时间后取出,立即投入质量为 250g,温度为20℃的水中,水的温度最 后升高到60℃,求炉子的温度。

4、有一堆从河中捞出的湿沙子,测得比 热容为1.2×103J/Kg℃ 。已知干沙子的 比热容为0.9×103J/Kg℃ ,则按质量说, 这堆沙子的含水百分比是多少?


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