第2课时比热容的计算及应用课件.ppt

1、第十三章 内能与热机第二节 科学探究：物质的比热容第2课时 比热容的计算及应用学习目标学习目标1 1比热容的应用比热容的应用2 2利用公式计算热量相关的应用题目利用公式计算热量相关的应用题目3.3.公式变化进行进行及综合应用公式变化进行进行及综合应用新课新课导入导入活动活动1 1：复习与回顾复习与回顾1.1.什么是比热容：什么是比热容：。单位是单位是 。水的比热容是水的比热容是 ；物理意义：物理意义：。2.2.c c铝铝=0.88=0.8810103 3J/J/（kgkg）物理意义：物理意义：。同种物质，升高同种物质，升高11吸收的热量与降低吸收的热量与降低11放出的热量放出的热量是是_4.2

2、4.210103 3 J/J/（kgkg）1kg1kg水每升高水每升高(降低降低)1)1需吸收需吸收(放出放出)热量为热量为4.24.2 10 103 3J J。1kg1kg铝每升高铝每升高(降低降低)1)1需吸收需吸收(放出放出)热量为热量为0.880.88 10 103 3J J相同的相同的一定质量的某种物质在温度升高一定质量的某种物质在温度升高(或降低或降低)时吸收时吸收(或放出或放出)的热量与它的质量和升高的热量与它的质量和升高(或降低或降低)温度的乘积的比。温度的乘积的比。J/J/（kgkg）焦每千克摄氏度焦每千克摄氏度热量的计算二比热容的计算公式:）（12ttmQc推出公式：推出公

3、式：观察与思考观察与思考物体温度升高时吸收的热量物体温度升高时吸收的热量Q Q吸吸=cmtcmt=cm=cm（t t2 2-t-t1 1）；物体温度降低时放出的热量物体温度降低时放出的热量Q Q放放=cmtcmt=cm=cm（t t1 1-t-t2 2），），tt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差.解题时，题目中的解题时，题目中的“升高升高”、“升高了升高了”、“降低降低”“”“降低了降低了”就是指温度的改变量就是指温度的改变量tt.“升高到升高到”“”“降降低到低到”均指末温均指末温t t2 2。在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而

4、没有在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，保持热量的损失时，保持热平衡热平衡，则有，则有Q Q吸吸=Q=Q放放.填一填 吸收热量的计算公式_ 放出热量的计算公式_ Q Q吸吸=cmtcmt=cm=cm（t t2 2-t-t1 1）Q Q放放=cmtcmt=cm=cm（t t1 1-t-t2 2）t tQ Q例题例题1 1 通过比较通过比较t t的大小判断的大小判断c c的大小的大小用用两个相同的加热器两个相同的加热器，分别对，分别对质量相等质量相等的甲、乙两种的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图像如图所示液体加热，其温度随时间变化的图像如图所示.由图像可由图像可以看

5、出（以看出（）A.A.甲的比热容比乙大甲的比热容比乙大B.B.甲的比热容比乙小甲的比热容比乙小C.C.甲和乙比热容相同甲和乙比热容相同D.D.开始加热时，甲和开始加热时，甲和乙的比热容为零乙的比热容为零）（12ttmQc简单应用简单应用例题 要把2kg的水从20加热到100，至少需供给多少热量？已知：c=4.2103J/（kg），m=2kg，t1=20，t2=100。求：Q吸。解：Q吸=cm（t2-t1）=4.2103J/（kg）2kg（100-20）=6.72105J。答：至少需供给6.72105J的热量。活动活动2 2 计算题熟练应用：计算题熟练应用：1.要把2kg的水从20加热到100，

6、至少需供给多少热量？2.质量100kg温度为1000的钢锭,当它温度降低到200时,要 放 出 多 少 热 量?已 知 钢 的 比 热 容 是=0.46103J/(kg)3.一定量的水，吸收了4.2104J热量后，水温从20上升到70，求水的质量？解：水吸收的热量：解：水吸收的热量：Q吸吸=cmt=cm=cm（t t2 2-t-t1 1）=4.2103J/（kg）2kg（100-20）=6.72105J；解：解：Q放=Cmt=cm=cm（t t1 1-t-t2 2）=0.46103J/(kg )100kg(1000200)=3.68107J，答：钢锭要放出答：钢锭要放出3.68107J热量热量

7、当堂达标：当堂达标：1 1上海市重大公共绿地建设工程之一上海市重大公共绿地建设工程之一太平桥绿地，太平桥绿地，于于6 6月月8 8日竣工，绿地中的人工湖具有日竣工，绿地中的人工湖具有 吸热吸热 功能，炎夏时功能，炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应，设人工湖湖水质量为节能大大降低周边地区的热岛效应，设人工湖湖水质量为1.01.010107 7kg,kg,水温升高水温升高22，则湖水吸收的热量为多少？，则湖水吸收的热量为多少？2 2质量为质量为500g500g的某金属块，温度从的某金属块，温度从9090降低到降低到8080时，时，放出放出4400J4400J的热量，这种金属的比热是多少？它可能是

8、哪的热量，这种金属的比热是多少？它可能是哪种金属？种金属？附：几种物质的比热容 解：解：Q=Cmt=4.2103J/(kg )1.0107kg2=8.41010J，答：湖水吸收的热量为答：湖水吸收的热量为8.41010J.当堂达标：当堂达标：1 1上海市重大公共绿地建设工程之一上海市重大公共绿地建设工程之一太平桥绿地，太平桥绿地，于于6 6月月8 8日竣工，绿地中的人工湖具有日竣工，绿地中的人工湖具有 吸热吸热 功能，炎夏时功能，炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应，设人工湖湖水质量为节能大大降低周边地区的热岛效应，设人工湖湖水质量为1.01.010107 7kg,kg,水温升高水温升高22，

9、则湖水吸收的热量为多少？，则湖水吸收的热量为多少？解：解：它可能是金属铝。它可能是金属铝。2 2质量为质量为500g500g的某金属块，温度从的某金属块，温度从9090降低到降低到8080时，时，放出放出4400J4400J的热量，这种金属的比热是多少？它可能是哪的热量，这种金属的比热是多少？它可能是哪种金属？种金属？附：几种物质的比热容 【课后作业课后作业】1.1.请同学们做课本请同学们做课本P P4444作业作业 3 5.3 5.2.2.请同学们完成对应练习册中的题目请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案课后作业答案】3.3.相同相同 铝铝 铜铜5.Q5.Q吸吸=cm(t-t=cm

10、(t-t0 0)=4.2=4.210103 3J/J/（kgkg）0.1kg0.1kg(90-20)(90-20)=2.94=2.9410104 4J JQ Q放放=c=c铁铁m(tm(t0 0-t)-t)=0.46=0.4610103 3J/J/（kgkg）10101010-3-3kgkg(100-25)(100-25)=4485J=4485J拓展延伸拓展延伸水的比热容大的应用一水的比热较大在生活、生产中有哪些应用？1.利用水的比热容大来调节气候 “朝穿皮袄午披纱，怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗？沙漠地区多砂石，而砂石的比热容较小。夜间砂石散热，温度

11、降低较多，因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热，温度上升很快，气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象 合作探究合作探究观察与思考观察与思考 如图所示，据有关专家预测，长江三峡水电站蓄水后，将对大坝上游流域的气候产生一定的影响，夏天将比原来下降2左右，而冬天将比原来升高2左右，请你解释发生这个现象的原因。水库的建立导致蓄水量的增加，而水的比热容大，在同样受冷受热时温度变化较小，从而使夏天的温度不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去低，使温度保持相对稳定，从而水库成为一个巨大的“天然空调”。2.利用水的比热容大来冷却或取暖观察与思考观察与思考如图人们选择用水给发动机冷

12、却，用水取暖，这是为什么？水的比热容大，在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多，用水做冷却剂或取暖效果好。观察与思考观察与思考 如图水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的_较大,当气温降低时,水能放出较多的热量,如果某秧田中水的温度降低了2,放出了 3

13、.36107J的热量,则该秧田内的水的质量为_kg.已知c=4.2103J/(kg).例题2 通过比较Q的大小判断c的大小为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了如下实验：在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同，初温都是室温的水和煤油，在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图所示.（1）观察到的现象是：_瓶口的气球膨胀得大些.（2）要使两球膨胀的大小相同，应对_加热时间长些.（填“甲瓶”或“乙瓶”）（3）此实验表明_比_的比热容小些.解析：本题中用气球膨胀的大小表示煤油和水温度上升的大小，两球膨胀的大小相同，反映了煤油和水上方气球内气体的温度相同，即煤油和水升高的温度，乙瓶加热时间长一些

14、，表明水吸收的热量多一些，即t油=t水，Q水吸Q油吸，而m油=m水，由 可知c煤油c水.答案：（1）煤油 （2）乙瓶 （3）煤油 水例题3 将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上.经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示.则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（）A.c甲最大 B.c乙最大C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙解析：由题意可知，m甲=m乙=m丙，t0甲=t0乙=t0丙，由于冰在熔化过程中，继续加热，温度保持不变，即t甲=t乙=t丙，t甲=t乙=t丙.由图可知丙使金属块熔化的最多，甲最少，即Q丙放Q乙放Q甲放，由 可知c丙c乙c甲，故

15、选C.答案：C例题4某太阳能热水器的容积为100L，烈日夏天，可使一满水箱20的水升高50，求水吸收的热量.解：Q吸=cmt=cvt=4.2103J/（kg）1103kg/m310010-3m350=2.1107J解：铁锤做的功W=nmgh=5002kg10N/kg1m=1104J铁块吸收的热量Q=W50%=1104J50%=5103J铁块升高的温度t=2.7例题5质量是2kg的铁锤，每次都从1m的高度落下去打击质量为4kg的铁块，共打击500次，假设重力对铁锤所做的功的50%转化为热量被铁块吸收，则铁块的温度升高了多少？【c铁=0.46103J/（kg）】课堂小结课堂小结1.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较 （大/小），从 比 热 容 角 度 来 看，这 是 由于 。大砂石的比热容较小课堂达标课堂达标2.水的比热容是4.2103J(kg)，将质量为4kg的水从20加热到70需要吸收 J热量如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J(kg)。8.41054.21033.水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为()A.3：2 B.2：3 C.4：3 D.3：4B