课程内容

《物质的比热容》
学习目标：
1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。
2、尝试用比热容解释简单的自然现象。
3、能根据比热容进行简单的热量计算。
生活经验：
烧开一壶水与烧开半壶水比较，谁花的时间长？
烧开一壶水花的时间长，需要吸热多
把一壶水烧开和把这壶水烧成温水比较，谁花的时间长？
把水烧成开水花的时间长，需要吸热多。
归纳：烧水经验告诉我们：水的质量越大，升高的温度越高，需要吸收的热量越多。
即：物体吸收热量的多少质量有关，与升高的温度有关。
探究：质量相等不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相等？
1、怎样控制水和煤油的质量相等？
利用天平测量等质量的水和煤油。
2、怎样研究水和煤油升高的温度？
利用温度计可以观察升高的温度。
3、如何比较吸收热量的多少？
用相同的酒精灯加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多。
实验：
实验器材：两个相同的酒精灯、铁架台、石棉网、两个烧杯、两支温度计、质量和初温相等的水和煤油
结论：质量相等的水和煤油，吸收相等的热量，煤油的温度升高得快。
若要使质量相等的水和煤油升高相同的温度，即给水加热的时间要长些。
结论：质量相等的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多。
小结：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量不相等。
上面的实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。为了比较各种物质的这种性质上的不同，而引入比热容概念。
怎样比较物质的这种特性呢？
要在相同条件下比较，即必须让质量相等，温度升高也相同，而质量取单位质量（1千克），温度升高量取1℃，比较起来最为方便。
比热容
单位质量的某物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。
比热容的单位：J/(Kg·℃)，读作“焦每千克摄氏度”。
1千克的某物质，温度降低1℃所放出的热量，和温度升高1℃所吸收的热量相同。
1、水的比热容为： 4.2×10³J/(Kg·℃) ，其物理意义： 1千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为4.2×10³焦耳
2、水与冰的比热容是否相同？
同种物质在不同状态时比热容不同。
3、一般情况下， 液体 的比热容比 固体 大。（填“液态”或“固态”）（水银例外）
4、泥、沙石、金属的比热容较 小 。（填“大”或“小”）
对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小，温度改变的多少，物质的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。因此，物质的比热容跟密度相似，也是物质的特性之一，可以用比热容来鉴别物质的种类。
练习
1、一滴水和一盆水的比热容谁大？
2、把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热容大些？
3、下列物质的比热容发生改变的是（  ）
A、一杯水倒掉半杯       B、水凝固成冰
C、0℃的水变成4℃的水   D、将铁块锉成铁球
比较可得：
水的比热容比煤油的比热容大
1、质量相同的不同种物质，升高相同的温度时，比热容越大吸收热量越多。
2、质量相同的不同种物质，吸收相等的热量，比热容越大温度变化越小。
练习
c_铁=0.46×10³J/(Kg·℃)，c_铝=0.46×10³J/(Kg·℃)
1、质量相等的铁块和铝块，吸收相同的热量，哪个温度升高得多，为什么？
2、质量相等的铁块和铝块，升高相同的温度，哪个吸收的热量多，为什么？
比热容的实质：
（1）反映了物质吸热放热的本领；
比热容越大，吸热放热本领越强
（2）反映了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
热量的计算
c_铝=0.46×10³J/(Kg·℃)
例1：质量为1Kg的铝块温度升高1℃吸收多少热量？
例2：质量为2Kg的铝块温度升高1℃吸收多少热量？
例3：质量为2Kg的铝块温度从30℃升高到100℃，铝块吸收的热量是多少？
Q_吸：吸收的热量    Q_放：放出的热量
c：物质的比热容    m：物体的质量
t₀：物体原来的温度（初温）
t：物体后来的温度（末温）
△t：变化的温度  △t=t-t₀
吸热公式：Q_吸=cm(t-t₀)或Q_吸=cm△t
放热公式：Q_吸=cm(t₀-t)
例1：一壶冷水，水的质量为2千克，把水从20℃加热到100℃，吸收了多少热量？
例2：500克的铝块，温度由100℃降低到15℃，放出了多少热量？
例3：质量是1Kg的铝壶内装有20℃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？
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。