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第十三章 內能
第3節 比熱容
熱
涼
熱
涼
烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？
新知導入
1.能通過實驗探究得出不同物質的吸熱能力不同。
2.知道什么比熱容及比熱容是物質的一種特性。
3.知道熱量的計算公式，會進行簡單的計算。
學習目標
觀察與思考：物質吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？
1.將一壺水與半壺水燒開，哪個吸熱多？
一壺水吸熱多
因此，可知物體吸收熱量的多少與物體的質量有關。
新知學習
01 物質吸熱的情況
2.將一壺水燒開和燒熱，哪種情況需要吸收更多的熱？
100℃
50℃
燒開時吸熱更多
因此，可知物體吸收熱量的多少與物體升高的溫度有關。
3.夏天中午，我們在水邊玩耍時，腳踩在岸邊的石頭上和踩在河水中有什么不同的感覺？
石頭和河水的溫差較大，因此猜想這兩種不同的物質吸熱情況不同。
加熱質量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度。比較它們吸收熱量的多少，如下圖所示，利用電加熱器來加熱水和食用油。電加熱器每秒放出的熱量是一定的，當它浸沒在液體中時，可認為液體每秒吸收的熱量相同。
實驗探究：比較不同物質吸熱的情況
實驗原理：
取水和食用油，質量相同，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收的熱量。
取水和食用油，質量相同，使它們吸收相同的熱量（即用電加熱器加熱相同時間），比較它們的溫度大小。
相同規格的電加熱器、玻璃杯、溫度計，相同質量的水和食用油等。
實驗器材：
實驗方法：
控制變量法
物質吸收熱量多少用加熱時間的長短來表示
轉換法
【視頻演示】
進行實驗：
液體名稱 質量m/g 初溫t1/℃ 末溫t2/℃ 升高的溫度 △t/℃ 加熱時間
t/min
水
煤油
質量相同的水和食用油，加熱相同時間，食用油溫度升高得快；使它們升高相同溫度時，水加熱時間要長。
分析與論證：
實驗結論：
質量相等的不同物質，吸收相同的熱量時，升高的溫度不同；當升高同樣的溫度時，吸收的熱量不同。
為了說明質量相等的不同物質，升高（或降低）相同的溫度，吸收（或放出）的熱量是不相等的這種性質，我們需要引入一個新的物理量。
一定質量的某種物質，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質量和升高（或降低）的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。
1.定義：
2.符號：c
4.計算公式：c=
5.物理意義：表示不同物質的吸收或放出熱量的能力。比熱容越大，越不容易升溫或降溫。
3.單位：焦每千克攝氏度，符號是。
02 比熱容
物質 比熱容c/J(kg.℃）-1 物質 比熱容c/J(kg.℃）-1
水 4.2×103 鋁 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.4×103 鐵、鋼 0.46×103
冰 2.1×103 銅 0.39×103
色拉油 1.97×103 水銀 0.14×103
砂石 0.92×103 鉛 0.13×103
小資料:一些物質的比熱容
其中，水的比熱容是c水=4.2×103J/(kg · ℃)，其物理意義是：質量為1kg的水，溫度升高/降低1℃時所吸收/放出的熱量是4.2×103J。
注意
（１）比熱容是反映物質自身性質的物理量，與物質的種類、狀態有關，與物體的質量、吸收熱量的多少、升高的溫度等無關；
（２）不同的物質，比熱容一般不同。
比熱容反映了物質吸收或放出熱量的能力，它是物質的一種重要特性。這種特性不僅在生活和生產中有廣泛的應用，對于我們理解自然現象，預測大自然的氣候變化，也有很大幫助。
比熱容的利用
北方樓房中的暖氣用水做運輸能量的介質
汽車散熱水箱
我國北方樓房中的“暖氣”用水作為介質，把燃料燃燒時產生的熱量帶到房屋中取暖，汽車發動機用水冷卻。
生物體內水的比例很高，有助于調節生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成嚴重損害。
思考：現在你知道為什么沿海城市的晝夜溫差小，內陸城市的晝夜溫差大了嗎？
水的比熱容是沙石的4倍多，因此在沿海地區，白天海水吸收大量的熱量而溫度升高得并不多，夜間海水放出大量的熱量，溫度降得并不多。內陸地區卻是白天溫度升高較多而夜晚溫度又降低較多。
1.若用Q吸代表物體吸收的熱量，c代表物質的比熱容，m代表物體的質量，t1和t2分別代表物體的初溫和末溫，上面的計算可用公式表示：Q吸=cm(t2-t1)。
例：已知鋁的比熱容是0.88×103 J/(kg·℃)。把2kg、溫度為300C的鋁加熱到1000C，鋁塊吸收的熱量是多少？
解：根據Q吸= cm(t2-t1)可知
Q吸= 0.88×103 J/(kg·℃) × 2kg ×（100℃-30℃）
=1.232×105 J
03 熱量的計算
例：將質量為4kg的水從80℃降溫到20℃需要放出多少熱量？
解：根據Q放=cm（t1-t2）可得：
Q放=cm（t0-t）
= 4.2×103J /（kg·℃）×4kg×(80 ℃- 20℃)
=1.008×106J
2.若物體降溫放熱，可用公式表示為：Q放=cm（t1-t2）
物質的吸熱情況
質量相等的不同物質，吸收相同的熱量時，升高的溫度不同；當升高同樣的溫度時，吸收的熱量不同。
比熱容
1. 定義
2. 單位：焦每千克攝氏度，符號是J/(kg·℃)
3. 比熱容是反映物質自身性質的物理量
熱量的計算
比熱容
課堂總結
1.關于比熱容,下列說法正確的是( )
A.比熱容跟溫度有關
B.比熱容跟物體吸收和放出的熱量有關
C.比熱容是物質本身的一種特性
D.物體的質量越大它的比熱容越大
C
課堂練習
2.下列物質的比熱容發生改變的（ ）
A. 一杯水倒掉半杯 B. 將鐵塊銼成鐵球
C. 0℃的水變成4 ℃的水 D. 水凝固成冰
D
3.有一種太陽能熱水器，水箱的容積為100L，裝滿水后，若水溫由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的熱量是多少？
解：水的質量
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的熱量為:
Ｑ吸=Cｍ（t2-t1）
= 4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70 ℃-20 ℃)
=2.1×107J

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