2021学年第3节 比热容教学课件ppt
展开2.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比
3.单位:焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
4.特性:比热容是物质的一种属性,用字母c表示
2.实验结论:相同质量的不同物质升高相同的温度,吸收热量不同。
1.物理意义:表示物质吸热能力的物理量
1.能根据比热容概念,推导出热量的计算公式。2.利用热量的计算公式,进行简单的计算。
【重点】热量计算。【难点】公式的应用。
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示什么意义呢?
质量为1kg的水,温度升高1℃,要吸收4.2×103J的热量。
2 × 4.2×103J
2 × 2 × 4.2×103J
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
Q吸= cm(t1-t0)
Q放= cm(t0-t1)
如果知道有m kg水,加热前初始温度为t0 ℃,加热后温度为t ℃,那么它吸收了多少热量呢?
Q吸=cm(t-t0)或Q吸=cmΔt
Q放=cm(t0-t)或Q放=cmΔt
公式中各物理量的含义Q吸:物质吸收的热量 Q放:物质放出的热量 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)Δt: 变化的温度 Δt=t-t0或Δt= t0- t
1. 各物理量的单位必须统一为国际单位制单位:Q→J、C→J/(kg·℃)、m →kg、Δt → ℃ 。2. 物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系,注意这里指的是温度的变化量,而不是物体的温度。
运用热量计算公式进行计算时应注意的四个问题
3. 审题时要注意“温度升高到····”和“温度升高了····”的区别。
4. 公式只适用于无物态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量的计算。
“升高温度到”是指物体的末温,“升高了”是指物体温度的变化量。
热平衡(1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,若热量全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。(2)热平衡方程:Q吸 = Q放(若放出的热量没有损失)。
1.要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?
已知:c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg, t1=20℃,t2=100℃。求:Q吸。
解:Q吸=cm(t2-t1) =4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃) =6.72×105J。
2.一个质量为250 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?(钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
Q放 = cm(t0-t1) =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃) =6.21×104 J
3.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到多少℃?
解:由Q吸=cm△t 可知水吸热后升高到的温度:△t= = =25℃,由△t=(t﹣t0)得水的末温:t=△t+t0=25℃+30℃=55℃。
(1)升温吸热:Q吸=cm(t-t0);(2)降温放热:Q放=cm(t0-t)。
1.在1个标准大气压下,将0.2 kg水从25 ℃加热至沸腾需吸收的热量是[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]( )A.2.1×103 JB.6.3×103 JC.2.1×104 JD.6.3×104 J
1.D 【解题思路】 Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×104 J.
2.水和干泥土的比热容之比是5∶1,质量之比是1∶2,吸收的热量之比是3∶2,则水和干泥土升高的温度之比是 ( )A.5∶3 B.3∶5 C.15∶4 D.15∶1
3.[2021陕西宝鸡扶风期末]用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像.下列说法正确的是 ( )A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
4.[2020江苏盐城中考]为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30 ℃凉水的小烧杯放入盛有70 ℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像.下列说法错误的是( )A.热水和凉水到达同一温度的时间是相同的B.热水温度下降比凉水温度升高得快C.热水放出的热量等于凉水吸收的热量D.热水的质量可能小于凉水的质量
5.[易错题]某太阳,在阳光能热水器装有200 L的水的照射下,该热水器中水的温度从15 ℃升高了50 ℃,则这些水吸收的热量是 J.[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5.【参考答案】 4.2×107【解题思路】 本题易错之处是没有注意水温升高到(末温)和升高了(温度变化量)之间的区别,错把50 ℃当末温.水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×200×10-3 m3=200 kg.水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×50 ℃=4.2×107 J.
6.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示.实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图像可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃).
7.[易错题]在1个标准大气压下,质量为2 kg、初温为30 ℃的水吸收6.3×105 J的热量后末温是多少?[c水=4.2× 103 J/ (kg·℃)]
8.质量是0.5 kg的铝壶内装2.5 kg的水,其温度为20 ℃,如果共吸收5.47×105 J的热量,则水温将升高到多少摄氏度? [c铝=0.88×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
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