比熱容的計(jì)算及應(yīng)用滬科版·九年級物理上冊復(fù)習(xí)導(dǎo)入一、物體的吸熱能力:與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)種類有關(guān)。二、一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)溫度的乘積之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容,用符號c表示。三、比熱容反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力。水的比熱容最大,為4.2×103J/(kg·℃)。 “水的比熱容大”這一特點(diǎn)在人們的日常生活和生產(chǎn)中具有重要的意義。探究新知思考:1.汽車發(fā)動機(jī)為何用水來冷卻?2.冬天的散熱器(俗稱暖氣片)為何用熱水供暖?水的比熱容大,在質(zhì)量一定的條件下水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,用水做冷卻劑或取暖效果好。用冷水冷卻汽車發(fā)動機(jī)用熱水取暖 人們培育秧苗時(shí),為了保護(hù)秧苗在夜間不被冷空氣凍壞,常常在傍晚往農(nóng)田中灌水,白天再將水放出。因?yàn)椋谝归g溫度下降時(shí)水放出的熱量較多,從而達(dá)到防凍的目的。 沙漠地帶晝夜溫差很大,而沿海地區(qū)晝夜溫差不大,這是什么原因? 由于海水比熱容比砂石大,海水與砂石比較,吸收或放出同樣的熱量,升高或降低的溫度較小,白天在受太陽照射條件相同時(shí),海水的溫度變化要小些,所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫升慢,夜晚放熱,沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中,沿海地區(qū)溫度變化小,內(nèi)陸地區(qū)溫度變化大。同理,在一年之中夏季內(nèi)陸比沿海炎熱,冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。提出問題:水的比熱容是多少?物理意義是什么?知道了物質(zhì)的比熱容相當(dāng)于知道了什么? 相當(dāng)于知道了1㎏的這種物質(zhì)溫度升高或降低1℃時(shí)吸收或放出的熱量。 如果物體的質(zhì)量不是1㎏,升高或降低的溫度不是1℃,那么物體吸收或放出的熱量該怎樣計(jì)算呢?  根據(jù)物質(zhì)比熱容的定義可計(jì)算出該物體在溫度變化過程中吸收(或放出的熱量): (1)升溫吸熱:Q吸=cm(t2-t1); (2)降溫放熱:Q放=cm(t1-t2)。熱平衡 (1)概念:兩個(gè)溫度不同的物體放在一起時(shí),高溫物體放出熱量,溫度降低;低溫物體吸收熱量,溫度升高。若放出的熱量沒有損失,全部被低溫物體吸收,最后兩物體溫度相同,稱為“達(dá)到熱平衡”。 (2)熱平衡方程:Q吸 = Q放。熱量和熱平衡(1)如果某物體的比熱容為c,質(zhì)量為m,溫度變化為Δt,則物體吸收或放出的熱量為Q=cmΔt。 (2)此公式適用于物體溫度改變時(shí),物體吸收或放出熱量的計(jì)算,對物態(tài)變化的過程不適用。熱量和熱平衡問題的計(jì)算(3)物體的溫度升高時(shí)吸收的熱量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0);物體的溫度降低時(shí)放出的熱量Q放=cmΔt降=cm(t0-t),Δt為物體溫度的變化值,即物體高溫值和低溫值之差。(4)在熱傳遞過程中,當(dāng)兩個(gè)物體之間只有熱傳遞而沒有熱量的損失時(shí),根據(jù)熱平衡,則有Q吸=Q放。熱量和熱平衡問題的計(jì)算例題*:要把2kg的水從20℃加熱到100℃,至少需供給多少熱量?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。答:至少需供給6.72×105J的熱量。課堂小結(jié)  根據(jù)物質(zhì)比熱容的定義可計(jì)算出該物體在溫度變化過程中吸收(或放出的熱量): (1)升溫吸熱:Q吸=cm(t2-t1); (2)降溫放熱:Q放=cm(t1-t2)。隨堂練習(xí)1.水的比熱容較大,人們往往利用它的這一特性為生活、生產(chǎn)服務(wù),下列事例中與它的這一特性無關(guān)的是( )。A.讓流動的熱水流過散熱器供暖B.汽車發(fā)動機(jī)用循環(huán)水冷卻C.夜晚向稻田里放水以防凍壞秧苗D.夏天灑水降溫D2.以下四種現(xiàn)象中,與水的比熱容有很大關(guān)系的是( )(多選)。A.汽車的發(fā)動機(jī)用循環(huán)流動的水來冷卻B.生活中往往用熱水取暖C.夏天灑水降溫D.灘涂濕地溫差小ABD3.有一根燒紅的鐵釘,質(zhì)量是20g,溫度是900℃,若它的溫度降低到400℃,放出的熱量是多少?[c=0.46×103J/(kg·℃) ]解:鐵釘放出的熱量 Q =c·m·Δt = 0.46×103J/(kg·℃) ×0.02kg×(900℃-400℃) =4.6×103J答:鐵釘放出的熱量是4.6×103J。4.若100g水從20℃升溫至90℃,要吸收多少熱量?一根鐵釘?shù)馁|(zhì)量約10g,從1000℃的紅熱狀態(tài)冷卻至25℃,會放出多少熱量?[c水=4.2×103J/(kg·℃),c鐵=0.46×103 J/(kg·℃)]解:水吸收的熱量Q吸 = c水m水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃-20℃)=2.94×104J。鐵釘放出的熱量Q放=c鐵m鐵Δt=0.46×103J/(kg·℃) ×0.01kg×(1000℃-25℃)=4.485×103J。5.把100g、80℃的熱水跟250g、10℃的冷水相混合,混合后的溫度為28℃,求熱水放出的熱量和冷水吸收的熱量?解:熱水放出的熱量 Q放 = cmΔt = 4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-28℃) =2.184×104J 冷水吸收的熱量: Q吸 = cmΔt = 4.2×103J/(kg·℃)×0.25kg×(28℃-10℃) =1.89×104J

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