2020-2021学年第十三章 内能第3节 比热容教课ppt课件
展开要使质量分别为50g和100g的两杯水,温度都升高30℃, 100g的水吸收的热量多,你判断的依据是__________________________________________________________________
结论:物体吸收的热量与物体的_______有关。
用同样的热源(发热功率相同),对100g的水加热的时间会更长。
分析:加热的时间更长说明物体吸收的热量____。
要使质量都为50g的两杯水,温度分别升高20℃ 和50℃,升高50℃时吸收的热量多,你判断的依据是:_____________________________________________________________
结论:物体吸收的热量与______________有关。
用同样的热源(发热功率相同),升高50℃时加热的时间更长。
结论:不同物质的吸热能力不同。
白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉,海水温暖。
方法1: 质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
方法2: 质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比较升高的温度。
研究方法:控制变量法。
1、器材: 水、食用油、温度计、两只相同的烧杯、搅拌器、停表、两只相同规格的加热器、天平 。
比较加热时间来比较水或食用油所吸收的热量。
测出质量相等的不同种液体。
2、实验步骤:(1)用天平测出一定质量的水,并用电加热器对其加热。(2)每升高相同的温度(如:Δ t =1℃),记录加热时间。(3)换用质量相同的食用油重复以上实验。(4)为避免偶然性,应再选择其它物质重复以上实验。
研究方法:控制变量法、转换法
大量实验证明: 不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同,这反映了物质的一种特性。
1、定义: 一定质量(1kg)的某种物质在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。用字母c表示。
4、单位:J/(kg·℃),读作:焦每千克摄氏度
5、是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同。
6、与质量、温度、内能等无关,与物质种类和物态有关。
运用公式法理解水的比热容大的三种应用:
由Q=cmΔt可知:相同质量的水和其他液体相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,降温效果好
由Q=cmΔt可知:相同质量的水和其他液体相比,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好
沿海地区的温度变化比内陆地区小,原因:由Δt=Q/cm可知:相同质量的水和沙石相比,吸收(或放出)相同的热量,水升高(或降低)的温度小,所以沿海地区的温度变化小
关于比热容,下列说法正确的是( )A. 物质的比热容跟其放出的热量有关B. 600 mL酒精比200 mL酒精的比热容大C. 相同质量的物体,比热容大的物体温度每降低1 ℃能放出更多热量D. 20 ℃水的比热容大于60 ℃水的比热容
阅读以下材料,并回答相关问题下表为一些常见物质的比热容.
(1)请你根据表格数据解释水的比热容的物理意义_______________________________________________________;根据表格数据,请你说出夏天沙滩热得烫脚而海水冰凉的原因:__________________________________________________________________________________________________________________________.(2)将等质量的铝和铜放入沸水中加热一段时间后再转移到质量、温度相等的冷水中(标准大气压情况下),再让它们释放相同的热量,此时铝的温度________(选填“>”“<”或“=”)铜的温度,两杯冷水温度的变化量________(选填“相等”或“不相等”).
1 kg的水温度每升高或降低1 ℃吸收或放出的热量为4.2×103 J
海水的比热容比沙石大,吸收相同的热量,沙石温度升高的多,所以沙滩热得烫脚而海水冰凉
(3)阅读表格后发现不同物质的比热容__________(选填“可能”或“不可能”)相同,请你写出你阅读上表得出的其他结论①___________________________________;②___________________________________(合理即可).
同种物质不同状态下的比热容可能不同
液体的比热容一般比固体的比热容大
实验小组做“比较水和食用油的吸热情况”的实验,他们的实验器材有两只相同的烧杯,两支温度计,两个规格相同的电加热器等.(1)除上述实验器材外,还需要的实验器材是________ 和________.
(2)实验时分别在两个烧杯中加入质量和初温________(选填“相同”或“不同”)的水和食用油,将电加热器放入水和食用油中进行加热,选用相同的电加热器的目的是____________________________________________;本实验使用电加热器而不用酒精灯,这样做的好处是_______________________________________________________.
控制水和食用油在加热相同时间内吸收的热量相同
热源稳定,控制相同时间内热源的放热量相同
(3)记录两种液体的初温为t1,预先设定末温为t2,使水和食用油温度先后升高至温度t2,记录相应的加热时间,实验小组记录的数据如下表所示:
请分析表格数据可知,升高相同的温度,加热________需要更长的时间,________需要吸收更多的热量,________的吸热能力更强.(4)请你说出该实验运用到的两种实验方法并举例____________________________________________________________________________________________________________________________.
控制变量法:加热相同质量的水和食用油(用相同的电加热器加热);转换法:通过加热时间体现物质吸收的热量
(5)实验小组又用其他两种物质做了相同的实验,也观察到类似的现象,由此便得出结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量________.请你对上述结论做出评价____________________________________________________________________________________________________________________________.
实验样本不够,得出的结论不具有普遍性,应该再换用不同的物质多进行几次实验
绿洲指沙漠中具有水草的绿地,绿洲和周边的沙漠因为空气温度不同而发生对流.下列关于沙漠中白天空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
小红在老师的指导下用如图所示的装置做“比较不同物质的吸热情况”实验,打开红外加热器开关,对盛有质量相同的水和食用油的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图像.用该装置实验相较于用电加热器加热有很多优点,请你写出两点________________________________;________________________________________________________________________________________________.
保证两试管在相同时间内吸收的热量相同 可以直观地观察到温度随时间的变化关系(数据更准确;节省实验时间)
用两个相同的电加热器加热500 g的水和食用油,小明记录两者的温度随时间变化数据如表所示,实验中选用相同的电加热器可以认为相同时间内水和食用油___________相同.分析表格数据可知,加热相同时间,________温度升高得多,即________的吸热能力强,__________的比热容较大.
用两个相同的电加热器加热相同质量的水和食用油到60 ℃,两者温度随时间变化的图像如图所示,则根据图像可以得出的结论是( )A. 升高相同的温度,甲液体所用时间长B. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容C. 吸收相同的热量乙液体的温度变化的多D. 乙液体代表的是水
9. [挑战题]小明看到另一组的同学用两支电加热器做“比较不同物质的吸热情况”实验,实验中的水和食用油质量相等,但通过记录的数据发现水的温度始终比食用油上升速度快,出现这一现象的原因可能是______________________________________________________________.
放入水和食用油中的加热器功率不同,且放入水中的加热器功率大
(t :末温;t0:初温)
3、适用于物态不发生变化。
4、“升高t ℃”表示温度差;“升高到t ℃”表示末温。
t :两物体共同的末温,t01 、t02:分别是两物体的初温。
5、热平衡方程:Q吸=Q放(没有热量损失)
质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把他们从25 ℃加热到95℃,一共需要吸收多少热量?【c水=4.2×103J/(kg•℃),c铝=0.88×103J/(kg•℃)
答案:5.88×105J+0.308×105J=6.18×105J
甲乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为20℃和70℃。现将一温度为60℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到40℃。然后迅速取出金属球并放入乙容器中,求热平衡后乙容器中的水温为多少℃?
现有一合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度。【无热量损失,c合金钢=0.42×103J/(kg•℃)】求: (1)此刀具在火炉中吸收了多少热量? (2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
求质量百分比为25%的医用酒精的比热容。【c酒=2.4×103J/(kg•℃)】
2.85 ×103J/(kg•℃)
把一金属块第一次加热到100℃,然后投入到15℃的一杯水中,水温升高到20℃;第二次把这块金属块放到火炉里加热很长的时间后,此时水的温度已降到17℃,拿出金属块再投到那杯水中,水温从17℃升高到52℃,水的质量是金属质量的2倍。求:(1)金属块的比热容。(2)火炉内的温度有多高?
答案:(1)0.525 ×103J/(kg•℃)(2)612℃
养生壶不仅可以烧水还可以烹煮各种食材,因方便、功能强大而深受人们的欢迎.小明用养生壶烧水,用该养生壶将水从20 ℃加热到40 ℃吸收了1.008×105 J的热量(标准大气压下),ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:(1)养生壶内水的质量;(2)若再吸收4.03×105 J的热量,此时壶内水的温度.
解:(1)由Q吸=cmΔt可知养生壶内水的质量(2)由Q吸=cmΔt可知,再吸收4.03×105 J的热量,壶内水温度的变化量由Δt=t末-t初得养生壶内水的末温t末=Δt+t初=80 ℃+40 ℃=120 ℃由于此时处在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,t末=120 ℃>100 ℃,所以此时水的温度为100 ℃.
小万在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”的实验中,用甲、乙两种未知液体进行实验,两种液体的温度随时间变化的关系如图所示(甲、乙两种液体在相同时间内释放的热量相等).求(1)实验中应保证两种液体的________相同,分析图像可知c甲_______c乙(选填“>”“<”或“=”).(2)若其中甲液体是水,求乙液体的比热容.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
有一根烧红的铁钉,温度是700 ℃,质量是2 g,放置了一会,它的温度降低了30 ℃,要放出________J的热量,这是通过________的方式改变了铁钉的内能.[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
小阳家的热水器容积为5 L,该热水器中装满水时,开始加热,水的温度从10 ℃升高到30 ℃,这些水吸收的热量为________J,小阳试水后继续加热,若与上一次加热相同的时间,此时热水器中的水较开始加热时温度升高了________ ℃.[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
有一根烧红的铁钉,质量是2 g,释放出1 035 J的热量后,温度降低到30 ℃,求铁钉的初温为________ ℃.[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]4. 用不锈钢热水壶烧水,不锈钢热水壶中水的质量为3 kg,将不锈钢热水壶中的水从20 ℃烧开时(标准大气压下),水和不锈钢热水壶吸收的热量为1.063 2×106 J,不锈钢热水壶的质量为________ kg.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),c不锈钢=0.46×103 J/(kg·℃)]
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