比熱容的計(jì)算及應(yīng)用滬科版·九年級(jí)物理上冊(cè)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(hào)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(dòng)機(jī)為何用水來(lái)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(dòng)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(yáng)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(wèn)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(guò)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(méi)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(duì)物態(tài)變化的過(guò)程不適用。熱量和熱平衡問(wèn)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(guò)程中，當(dāng)兩個(gè)物體之間只有熱傳遞而沒(méi)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(wèn)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。例題：使20g冰的溫度從-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少熱量？如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水供給的，需要多少克5℃的水？［冰的比熱容2.1×103J/(kg·℃)］解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的熱量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；由題知，冰升高溫度吸收的熱量由水降溫放熱提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的質(zhì)量：例題：在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把一質(zhì)量為500g的高溫物體投入質(zhì)量為8kg、溫度為20℃的水中，如果物體放出的熱量是2.73×106J，不計(jì)熱量損失，則水的溫度會(huì)升高到____℃。解析：解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)熱量公式推出 ，且要分清“升高到”與“升高了”的區(qū)別。本題“升高到多少”即求水的末溫。根據(jù)熱量公式Q = cmΔt，得水升高的溫度為：由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰后溫度會(huì)保持100℃，故水的末溫為100℃。100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(guò)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(wú)關(guān)的是（ ）。A.讓流動(dòng)的熱水流過(guò)散熱器供暖B.汽車發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)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(huì)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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版本： 滬科版

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