比热容探究--《初中生世界(八年级物理)》2011年Z4期
比热容探究
【摘要】：正比热容是反映物质吸热能力强弱的物理量,同时也是反映物质温度改变难易程度的物理量.该知识点是初中物理的一个难点,其概念比较抽象,又因为与质量、温度的变化量、吸收或者放出的热量等多个物理量有关.不同物质的比热容一般不同,即使是同一种物质,在不同状态下的比热容也是不同的,所以比热容是物质的一个基本属性.下面我们通过一些典型例题的讲解来更好地认识比热容.
【关键词】：
【分类号】：G634.7【正文快照】：
比热容是反映物质吸热能力强弱的物理量,同时也是反映物质温度改变难易程度的物理量.该知识点是初中物理的一个难点,其概念比较抽象,又因为与质量、温度的变化量、吸收或者放出的热量等多个物理量有关.不同物质的比热容一般不同,即使是同一种物质,在不同状态下的比热容也是不
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京公网安备74号甲乙两种物质，比热容之比为3：1，吸收热量之比为2：1，则它们的升高温度之比和质量之比分别为多少？_百度知道
甲乙两种物质，比热容之比为3：1，吸收热量之比为2：1，则它们的升高温度之比和质量之比分别为多少？
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根据公式：Q=C*m*T
Q热量m质量,
T温度变化量 所完全求温度变化量比质量比除非再限制条件才能求另外.
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比热容C=热量Q/温度T
由知温度比2/3些与质量像没关系
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出门在外也不愁为了研究物质的某种特性，某小组的同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别装入30克和60克的水，实验时，用两只完全相同的酒精灯分别对甲、乙两只烧杯中的水加热，并利用温度计和计时器测量水升高的温度随时间的变化情况．记录数据分别如表一、表二所示．（设甲、乙两杯水每分钟吸收的热量相等）表一：m1=30克 升高的温度（℃）05101520加热时间（分）01234表二：m2=30克升高的温度（℃）05101520加热时间（分）02468（1）分析比较表一（或表二）中的第三列、第四列中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当水的质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比．（2）分析比较表一和表二中的第三列（或第四列、或第五列、或第六列）中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：水（同种物质）升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多．（3）请进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，并归纳得出结论．（a）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可初步得出：相同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是定值同种物质吸收的热量跟升高的温度成正比；（b）分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可初步得出：不同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是不同的，且质量越大，比值越大同种物质吸收的热量跟其质量和升高的温度的比值是一定的．
解：（1）本题条件是质量相等，所以，要在表一（或表二）中分析，从表一（或表二）中的第三列、第四列可得出：当水的质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比．（2）表一和表二的区别是质量不同，但是，是同种物质，比热容相同，结合公式Q吸=cm△t和数据，可以看出，水（同种物质）升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多．（3）以公式作为Q吸=cm△t指导，结合表中数据，综合分析可得出相应结论：（a）①相同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是定值；②同种物质吸收的热量跟升高的温度成正比；（b）①不同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是不同的，且质量越大，比值越大；②同种物质吸收的热量跟其质量和升高的温度的比值是一定的．故答案为：（1）表一（或表二）中的第三列、第四列；（2）水（同种物质）升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多；（3）（a）①相同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是定值；②同种物质吸收的热量跟升高的温度成正比．（b）①不同质量的水（同种物质），吸收的热量与升高的温度的比值是不同的，且质量越大，比值越大；②同种物质吸收的热量跟其质量和升高的温度的比值是一定的．（1）要得出结论：当水的质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比．因为质量一定，所以要在表一或表二中的数据分析．可结合公式Q吸=cm△t分析．（2）水吸收的热量与时间成正比，表一和表二的区别是质量不同，但是，是同种物质，比热容相同，结合公式Q吸=cm△t和数据，可以看出，升高相同的温度，质量大的吸收热量多．（3）以公式作为Q吸=cm△t指导，结合表中数据，综合分析可得出相应结论．比热容中的比是什么意思？是与什么比_百度知道
比热容中的比是什么意思？是与什么比
来自江苏省教育工作者
1kg某种物质升高或者降低1摄氏度吸收或者放热量叫做种物质比热容计算式c=Q/m(t2-t1).总热量质量与温度变化量乘积比值
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比热容是以水作为基准参照物，以水的比热来定义热量，将1克水升高1度所需的热量定义为1卡路里。所以“比”指对比于水，是与水比的意思。【名师课堂】物理课件：北师大版九年级全册第十章&&三探究――物质的比热容（共43张PPT）&&共用
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三 探究――物质的比热容体验物质的吸热能力活动1:用相同的炉火烧开一壶水和半壶水,两只壶完全相同,比较加热的时间。活动2:用相同的炉火加热用完全相同的壶装有相同质量的水,使其升高不同的温度,比较加热的时间。(1)活动1中, 壶水加热时间长,内能增加的 ,吸收的热量 。(2)活动2中,升高的温度越高加热时间越 ,内能增加的越 ,吸收的热量就越 。提示:(1)一 多 多 (2)长 多 多1.物体吸收热量的多少与哪些因素有关?2.比热容的概念是什么?3.比热容的计算公式是什么?4.水的比热容是多少?举出利用水比热容大的例子。探究1探究物质的比热容1.猜想与假设:根据“体验”可猜想同种物质吸收热量的多少与 和 有关。提示:同样加热到沸腾,一壶水比半壶水加热时间长,吸收热量多,说明物体吸收热量的多少与质量有关;同样一壶水,温度上升高的吸收热量多,说明物体吸收热量的多少与升高的温度有关。参考答案:质量 升高的温度2.实验设计:如图所示(1)要探究物体吸收热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 和 相同,这种方法叫 。参考答案:质量 升高的温度 控制变量法(2)实验中,需要的测量仪器是 。提示:实验中,需要测量水和煤油的温度,故需要温度计。需要测量水和煤油升高相同温度所用的时间,故需要停表(或手表)。需要用等质量的水和煤油,故需用托盘天平。参考答案:温度计、停表、托盘天平(3)实验中,要求电加热器和烧杯的规格 。参考答案:相同3.实验数据分析和结论:(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是: 。提示:1、2或3、4均是同种物质,升高的温度相同,质量不同,质量大的加热时间长,即说明物质吸收热量的多少与物质的质量有关。参考答案:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是: 。提示:1、3或2、4是质量相同、升高的温度相同,而物质的种类不同,加热时间不同,说明物质吸收热量的多少与物质的种类有关。参考答案:质量相同,升高相同温度的物质吸收热量的多少与物质的种类有关4.交流与评估:(1)搅拌器的作用是什么?应注意哪些问题?提示:用搅拌器搅拌是为了使液体受热均匀,所以搅动要缓慢,以免因搅动时液体做功使液体内能增大,导致实验误差较大。参考答案:使液体受热均匀 搅动要缓慢(2)实验中如何比较水和煤油吸收热量的多少?提示:实验中应使两个电加热器的规格相同且都浸没在液面下,接近容器底部。则在相同时间内对外供热相等。水和煤油吸热的多少可以近似根据加热时间的长短确定。加热的时间越长,吸收的热量越多。参考答案:电加热器加热时间的长短探究2比热容1.通过“探究1”实验知道,不同物质的吸热能力不同,为了描述这一不同引入了物理量 。参考答案:比热容2.认真观察比热容表中数据,回答下列问题。一些常见物质的比热容J/(kg?℃)(1)不同物质的比热容相同吗?我们可以利用比热容鉴别物质吗?(2)哪种物质的比热容较大?冰和水的比热容相同吗?说明什么问题?(3)固体的比热容都比液体的小吗?举例说明。(4)参照物质的比热容表说明为什么用水作为发动机的冷却剂?提示:比较表中数据找出答案。(1)分析表中数据除了干泥土和玻璃、冰和煤油比热容相同外,不同物质的比热容不同,故可知每种物质都有自己的比热容,可以利用比热容的不同来鉴别物质。(2)水的比热容较大,为4.2×103J/(kg?℃),冰的比热容为2.1×103J/(kg?℃),水与冰的比热容不同,说明同种物质状态不同时,比热容不同。(3)冰是固体,冰的比热容是2.1×103J/(kg?℃),比水银的比热容大。(4)从比热容表中可以看出水的比热容较大,吸热能力强,与其他物质相比,升高相同的温度可以带走更多的热量。参考答案:(1)一般不同 可以(2)水 不同 说明同种物质状态不同,比热容不同(3)固体的比热容不一定比液体的小 冰是固体,但冰的比热容比水银的比热容大(4)水的比热容较大,质量相同时,升高相同的温度可以吸收更多的热量,冷却效果较好。一、比较物质的吸热能力1.同种物质,温度升高时吸收的热量跟物体的_____和____________有关,质量越大,温度升高的越高,吸收的热量_____。2.质量相同的不同物质,在温度升高相同的度数时,吸收的热量_____。质量升高的温度越多不同二、比热容1.定义:某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与_____________________的比值。用符号__表示。2.单位:(1)国际单位:__________,读作___________。(2)常用单位:___________,读作_______________。3.意义:水的比热容是__________________,意义是:____________________________________________________________。物质的质量及温度变化cJ/(kg?K)焦每千克开J/(kg?℃)焦每千克摄氏度4.2×103J/(kg?℃)1kg的水温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量为4.2×103J4.特点:比热容是物质的特性之一。与物体的质量、温度形状等_____。(1)一般情况下,不同物质的比热容一般_____。(2)同一物质,状态不同,比热容_____。如水和冰。(3)大多数液体的比热容比固体的比热容___。5.公式：c=_________=_______6.水的比热容较大的应用:(1)沿海地区比内陆沙漠地区昼夜温差___。(2)用___作为工作物质供暖和冷却发动机。无关不同不同大小水三、物质的导热性1.定义:物质传导_____的性能。2.特点:导热性是物质的一种属性,不同物质的导热性_____。3.大小:导热性___的物质,吸热快,散热快。热量不同好考点1探究物质的比热容【典例1】(2012?莱芜中考)用如图所示装置进行实验,比较不同液体的吸热能力。在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油,用相同的酒精灯加热至沸腾。(1)实验中,将它们加热至沸腾,植物油所需的时间较长,说明植物油吸收的热量比水吸收的热量 (选填“多”或“少”)。(2)为了比较植物油和水的吸热能力,请你写出一种正确的做法 。【思路导引】解答本题需抓住以下两个关键点关键点1:加热时间越长,吸收的热量越多。关键点2:加热时间和升高的温度可以反映吸热能力。【精讲精析】本题考查探究物质比热容实验。(1)规格相同的酒精灯,在相同的时间内放出的热量是相同的,那么加热时间的长短就代表了液体吸热的多少,植物油比水吸热时间长,故吸收的热量更多。(2)比较不同液体的吸热能力,要控制变量,可以控制加热时间相同,比较升高的温度;也可以控制升高的温度相同,比较加热时间。答案:(1)多 (2)加热相同时间,比较升高的温度(或升高相同温度比较加热时间)【方法归纳】利用控制变量法通过比较加热时间或者升高的温度来比较(1)质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热的时间越长,吸热能力越强;(2)质量相同的不同物质,加热相同的时间,升高的温度越多,吸热能力越弱。考点2比热容公式的应用【典例2】(2012?北京中考)小阳家的热水器装有质量为5kg的水,该热水器中的水的温度从20℃升高到40℃,求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]【思路导引】挖掘常量和已知量(1)常量:c=4.2×103J/(kg?℃);(2)已知量:m、t、t0→Q吸=cm(t-t0)。【精讲精析】本题考查比热容公式的应用。水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J。答案:4.2×105J【方法归纳】(1)有关比热容的计算①物体温度升高时需要吸收的热量:Q吸=cmΔt=cm(t-t0)。②物体温度降低时需要放出的热量:Q放=cmΔt=cm(t0-t),其中t0表示物体的初温度,t表示物体的末温度。(2)区分升高了(降低了)和升高到(降低到)①升高了(降低了)是指升高(降低)的温度,即前后温度差Δt。②升高到(降低到)是指物体的末温。1.在下列变化过程中,物质的比热容将发生变化的是( )A.水结成冰B.将铁矿石碾碎C.将铁板加工成铁器D.把40℃的水加热到80℃【解析】选A。本题考查比热容的概念。比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的温度、质量等没有关系。水结成冰,状态发生变化,比热容由4.2×103J/(kg?℃)变成2.1×103J/(kg?℃)。A对;铁矿石被碾碎、铁板加工成铁器,形状发生变化,物质种类、状态没有变化,所以比热容不变,B、C错;水由40℃加热到80℃,温度升高,但种类、状态没有变化,所以比热容不变,D错。2.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图。下列说法正确的是( )A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强【解析】选D。本题考查探究物质的比热容实验。吸收相同的热量,沙子升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A错;在本实验中,物质吸收热量的多少是由加热时间来决定的,故B错;本实验中,由于加热条件相同,它们吸收热量的时间都是相同的,但它们变化的温度不同,故C错;本实验中,加热相同的时间,它们吸收相同的热量,变化后的温度越低,说明该物质吸热能力越强,故D对。3.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知( )A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小C.甲和乙的比热容相等D.开始加热时,甲和乙的比热容为零【解析】选B。本题考查比热容公式的应用。相同质量的甲、乙两物体,当加热的时间相同时,甲升高的温度大于乙升高的温度,根据吸热公式Q=cmΔt,知在Q、m相同时,Δt越大,c越小,故判断出甲的比热容比乙小,B对。比热容与物体的温度无关,故开始加热时,比热容不为零。4.家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量,为了尽快散热,通常在大功率元件上安装金属散热片,下表是四种金属材料的比热容,选作散热片最好的材料是( )A.铝 B.铁 C.锌 D.铅【解析】选A。本题考查比热容公式的应用。从表中得知:铝的比热容最大,铝升高1℃的温度,吸收的热量最多,所以四种金属材料中选作散热片最好的是铝。5.小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖,他灵机一动发明了“水床”――在床形的塑料袋内充上水。冬天,用电热器给水加热,水吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),人睡在“水床”上比直接睡在床上感觉暖和;夏天,充入冷水,躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作介质,是利用了水的 比较大的特点。【解析】本题考查比热容的应用。对水加热水吸收热量时,温度会升高。由于水的比热容比较大,相同质量的水在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化比较小,因此一般用水作为介质传递热量。答案:升高 比热容6.质量为100kg的地热水,温度从80℃降低到20℃,放出的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]【解析】本题考查比热容公式的应用。放出的热量Q放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J。答案:2.52×107J找找你容易错在哪里?在1个标准大气压下,2kg初温为20℃的水吸收了1.26×106J的热量,那么水温升高了多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]【学生自答】根据公式Q吸=cmΔt水得:Δt水===150℃答案:150℃【教师点评】正确之处:会选择吸热公式,会应用公式的变形,公式中能写上单位。错误之处:忽略了水的沸点是100℃。【标准解答】根据公式Q吸=cmΔt水得:Δt水===150℃因为在1个标准大气压下水的沸点是100℃。所以水升高的温度是100℃-20℃=80℃答案:80℃
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