iu 物质的比热
观察日常生活中的现象
中午,赤脚走在夏日的沙滩上时,你会感觉到沙子很热,海水却很凉;到了傍晚,发现沙子变凉了而海水却很暖和。
夏天的中午,游泳池边的瓷砖被太阳晒得很热,游泳池边的水却温度适宜;而到了晚上,游泳池边的瓷砖凉了,而游泳池里的水却比较温暖。
提出问题
为什么在同一时刻,海水和沙子,瓷砖和水的温度不一样呢?
猜想与假设
1、可能是中午海水蒸发吸热,所以海水温度低。
2、可能是吸收相同的热量,沙子白天吸热升温比水快,晚上放热降温比水慢的原因。
设计实验
用酒精灯分别对沙子和水加热,观察哪种物质的温度上升得快。 设计实验的步骤:1、需要测量的物理量时间、温度
2、实验仪器温度计、秒表 3、研究方法
(1)升高相同的温度比较时间
(2)加热相同的时间比较变化的温度 测量需要收集的数据:时间测量需要设计的表格
质量/kg 温度升高20℃所需的时间/s 温度升高40℃所需的时间/s 沙 水 实验中需要注意的问题1、沙子与水的质量要相同 2、加热方式要完全相同 进行实验,收集证据
实验过程中的注意点 1. 一定要在烧杯下垫上石棉网,以便使酒精灯加热时受热均匀,不至于损坏烧杯。 2. 在用搅棒搅拌沙子或水的过程中,不能用力过大。以免损伤烧杯或温度计。 分析与结论
1、质量相等的沙和水,升高相同温度时,沙比水需要的时间短。
2、升高相同的温度时,沙吸收的热量少
结论:质量相等的沙子和水,在温度升高相同的度数时,吸收的热量不同。(沙子多;水少) 比热容
1、定义
单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量来定义比热容,简称比热。
2、性质
同一种物质的比热容相同,不同种物质的比热容不同,所以比热也是物质的一种属性。 3、单位
国际单位制:焦/(千克·℃) 符号:J/(kg·℃)读做:“焦耳每千克摄氏度” 比热容的物理意义:
(1)水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是是4.2×103 焦。
(2)查铜、铅、铝等物质的比热,并与水的比热作比较。得出水的比热最大。 交流与合作
1、 什么海水与沙子在同一时刻的温度不同?
沙子的比热小,水的比热大,吸收相同的热量时,沙升高的度数多,水升高的度数少。所以在同一时刻温度不一样。
2、 什么沙子吸热升温(放热降温)比水快
沙子比热小,吸收相同的热量后,温度升高的幅度大;而水比热小,吸收相同的热量后,温度变化的幅度不大。
评估
据有关专家预测,夏天,气温升高,由于水的比热较大,升高1℃需要吸收的热量要比未建站前多,所以升高的度数就少,所以夏天凉快些。冬天的情况刚好相反。我国目前最大的水电站——三峡水电站建成后,三峡库区的气候会受到一定的影响:夏天的温度将比原来下降2℃左右,而冬天气候比原来升高2℃左右。你认为专家的这种预测其理论依据是什么?
巩固·总结
比较实验过程中的沙子和水,哪种物质升温快?想一想,可能有哪些原因?
吸热升温快的物质一般比热较小。 吸热升温慢的物质一般比热较大。
练习:
A类:1、在“比较不同物质的吸热能力”实验中,采用相同的酒精灯加热的目的是_________________________,判断两种液体是否吸收了相同的热量的方法是比较_______________。实验结果:加热相同时间,水和煤油________升温快。 2、比热容是指:_________的某种物质温度升高______所吸收的热量。反映物质的吸热本领,即①质量相同,升高相同的温度,比热容大的物质吸收热量________,所以在汽车和暖气上常用_______较大的水作为介质;②质量相同,吸收相同的热量,比热容大的物质温度升高的_______,沿海地区昼夜温差小,是因为沿海地区_______多,它的_______大。 4、水的比热容是_________,它表示的物理意义是______________________________。由于水的比热容较大,所以水经常用以调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
6、热平衡是指发生热传递的两个物体达到平衡时_____相同,不计热量的损失,Q吸=Q放
B类:1.砂石的比热容为0.92×103J/(kg·℃)读作________________________________ 。若某个铜球的比热容为0.39×103J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为____________。
2.水的比热容比较大,泥土和砂石的比热_____________,在同样受热或冷却的情况下,水温变化比泥土、砂石的温度变化____________,所以沿海地区昼夜温差_____。
4.两个铁块的质量之比为4∶1,升高的温度之比是1∶2,则两铁块的比热之比为_________,吸收的热量之比为_________. 6.下表提供的信息中,得出几个结论,你知道是那几个结论吗?写出3个。
水4.2×10 酒精2.4×103 冰2.1×103 煤油2.1×103 水银0.14×103 3干泥土0.64×10 铜0.39×103 铝0.88×103 铅0.13×103 砂石0.92×103 3①
② ③
7.如图15-5甲是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是 ;,(填写I或Ⅱ)图中A点的物理意义是 。若水的质量为1.5kg,在这个过程中水吸收的热量是 .
8.下列有关比热容的说法中正确的是( )
A.吸收热量多的物质,比热容一定大
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,因此比热相同
D.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
9.下列各种情况下比热会发生变化的是( ) 10.下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的 是( )
A.体积相同的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同
B.质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相同 C.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同 D.质量相等的水和铜温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同 11.在各种液体中,通常用水作冷却剂,这是因为( )
A.水具有较大的密度 B.水的性质很稳定 C.水具有较大的比热容 D.水的凝固点较低 12.在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中,提供的材料:(1)0.1千克的铜块;(2)0.1千克的铝块;(3)0.2千克的铜块;(4)0.3千克的铝块。应选用的材料是( ) A.(1)与(2)
B.(1)与(3) C.(2)与(4)
D.(3)与(4)。
13.质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图15-6所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是( )
A.a的比热大,是水 C.b的比热大,是水
B.a的比热大,是酒精 D.b的比热大,是酒精
温度/℃ A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰 C.一块铁加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
甲 图15-5
a 0 图15-6
b 时间/min 14.关于比热容的概念,下面哪句话是错误的?( ) A.各种物质都有自身的比热容,比热是物质的特性之一
B.单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容 C.单位质量的某种物质,温度降低1℃放出的热量也叫这种物质的比热容 D.物质的比热容与它吸收(或放出)的热量成正比,与组成的物体质量成反比
15.水的比热较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是( ) A.让流动的热水流过散热器取暖 B.汽车发动机用循环水冷却
C.冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗 D.在较大的河流上建水电站,用水发电
16.甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为( )
A.9∶2
B.2∶9
O
C.1∶2 D.2∶1
O
17.沙漠地区有“早穿皮袄午披纱”这一奇特现象,请加以解释。
18.太阳能热水器内盛有25C的水20kg,在阳光照射下水温升高到55C,试计算这些水吸收了多少热量?(C
10J/(kg.C)
C类:1.将质量初温相同的铝、铜、铁三个球,浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度_________。从沸水中吸热最多的是________球,吸热最少的是________球。(已知C铝>C铁>C铜)
4.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲的比热是乙的比热的( ) A.
3
O
水
=4.2×
12 倍 B.4倍 C.1倍 D.
14倍
5.如图15-9所示把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.水和牛奶最后温度相同 B.水的温度变化比牛奶大 C.牛奶温度变化比水慢 D.甲是牛奶温度变化图像
图
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