課程內容
《物質的比熱容》
學習目標:
1、了解比熱容的概念,知道比熱容是物質的一種屬性。
2、嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象。
3、能根據比熱容進行簡單的熱量計算。
生活經驗:
燒開一壺水與燒開半壺水比較,誰花的時間長?
燒開一壺水花的時間長,需要吸熱多
把一壺水燒開和把這壺水燒成溫水比較,誰花的時間長?
把水燒成開水花的時間長,需要吸熱多。
歸納:燒水經驗告訴我們:水的質量越大,升高的溫度越高,需要吸收的熱量越多。
即:物體吸收熱量的多少質量有關,與升高的溫度有關。
探究:質量相等不同物質,升高相同的溫度,吸收的熱量是否相等?
1、怎樣控制水和煤油的質量相等?
利用天平測量等質量的水和煤油。
2、怎樣研究水和煤油升高的溫度?
利用溫度計可以觀察升高的溫度。
3、如何比較吸收熱量的多少?
用相同的酒精燈加熱,加熱時間越長,物質吸收的熱量越多。
實驗:
實驗器材:兩個相同的酒精燈、鐵架臺、石棉網、兩個燒杯、兩支溫度計、質量和初溫相等的水和煤油
結論:質量相等的水和煤油,吸收相等的熱量,煤油的溫度升高得快。
若要使質量相等的水和煤油升高相同的溫度,即給水加熱的時間要長些。
結論:質量相等的水和煤油升高相同的溫度,水吸收的熱量多。
小結:質量相同的不同物質,升高相同的溫度,吸收熱量不相等。
上面的實驗反映了不同物質的吸熱的本領是不同的。為了比較各種物質的這種性質上的不同,而引入比熱容概念。
怎樣比較物質的這種特性呢?
要在相同條件下比較,即必須讓質量相等,溫度升高也相同,而質量取單位質量(1千克),溫度升高量取1℃,比較起來最為方便。
比熱容
單位質量的某物質,溫度升高1℃所吸收的熱量,叫做這種物質的比熱容,簡稱比熱。
比熱容的單位:J/(Kg·℃),讀作“焦每千克攝氏度”。
1千克的某物質,溫度降低1℃所放出的熱量,和溫度升高1℃所吸收的熱量相同。
1、水的比熱容為: 4.2×103J/(Kg·℃) ,其物理意義: 1千克的水在溫度升高1攝氏度時所吸收的熱量為4.2×103焦耳
2、水與冰的比熱容是否相同?
同種物質在不同狀態時比熱容不同。
3、一般情況下, 液體 的比熱容比 固體 大。(填“液態”或“固態”)(水銀例外)
4、泥、沙石、金屬的比熱容較 小 。(填“大”或“小”)
對某種確定的物質來講,比熱容是一個確定的數值,跟物體質量的大小,溫度改變的多少,物質的形狀、體積、位置等無關,它僅與物質的種類和狀態有關。因此,物質的比熱容跟密度相似,也是物質的特性之一,可以用比熱容來鑒別物質的種類。
練習
1、一滴水和一盆水的比熱容誰大?
2、把一根鐵絲截為長短不同的兩段,哪段鐵絲的比熱容大些?
3、下列物質的比熱容發生改變的是( )
A、一杯水倒掉半杯 B、水凝固成冰
C、0℃的水變成4℃的水 D、將鐵塊銼成鐵球
比較可得:
水的比熱容比煤油的比熱容大
1、質量相同的不同種物質,升高相同的溫度時,比熱容越大吸收熱量越多。
2、質量相同的不同種物質,吸收相等的熱量,比熱容越大溫度變化越小。
練習
c鐵=0.46×103J/(Kg·℃),c鋁=0.46×103J/(Kg·℃)
1、質量相等的鐵塊和鋁塊,吸收相同的熱量,哪個溫度升高得多,為什么?
2、質量相等的鐵塊和鋁塊,升高相同的溫度,哪個吸收的熱量多,為什么?
比熱容的實質:
(1)反映了物質吸熱放熱的本領;
比熱容越大,吸熱放熱本領越強
(2)反映了物質對冷熱反應的靈敏程度;
比熱容越小,對冷熱反應越靈敏
熱量的計算
c鋁=0.46×103J/(Kg·℃)
例1:質量為1Kg的鋁塊溫度升高1℃吸收多少熱量?
例2:質量為2Kg的鋁塊溫度升高1℃吸收多少熱量?
例3:質量為2Kg的鋁塊溫度從30℃升高到100℃,鋁塊吸收的熱量是多少?
Q吸:吸收的熱量 Q放:放出的熱量
c:物質的比熱容 m:物體的質量
t0:物體原來的溫度(初溫)
t:物體后來的溫度(末溫)
△t:變化的溫度 △t=t-t0
吸熱公式:Q吸=cm(t-t0)或Q吸=cm△t
放熱公式:Q吸=cm(t0-t)
例1:一壺冷水,水的質量為2千克,把水從20℃加熱到100℃,吸收了多少熱量?
例2:500克的鋁塊,溫度由100℃降低到15℃,放出了多少熱量?
例3:質量是1Kg的鋁壺內裝有20℃的3Kg水,在一個標準大氣壓下將水燒開,壺和水共吸收了多少熱量?
例4:某些液體吸收了2.1×104J的熱量后,其溫度由25℃升高到35℃,請你再添加一個適當的條件,使之變成一道求解液體質量的計算題,并解答。
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劉老師
女,中教高級職稱
教學基本功扎實,注重實效。善于啟發學生進行多向思維、分析討論、設計實驗和動手操作。