課程內(nèi)容

《科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容》
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。
2、嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。
3、能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。
生活經(jīng)驗(yàn)：
燒開一壺水與燒開半壺水比較，誰花的時(shí)間長？
燒開一壺水花的時(shí)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(shí)間長？
把水燒成開水花的時(shí)間長，需要吸熱多。
歸納：燒水經(jīng)驗(yàn)告訴我們：水的質(zhì)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(zhì)量有關(guān)，與升高的溫度有關(guān)。
探究：質(zhì)量相等不同物質(zhì)，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(zhì)量相等？
利用天平測(cè)量等質(zhì)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(jì)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(shí)間越長，物質(zhì)吸收的熱量越多。
實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)相同的酒精燈、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、兩個(gè)燒杯、兩支溫度計(jì)、質(zhì)量和初溫相等的水和煤油
結(jié)論：質(zhì)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(zhì)量相等的水和煤油升高相同的溫度，即給水加熱的時(shí)間要長些。
結(jié)論：質(zhì)量相等的水和煤油升高相同的溫度，水吸收的熱量多。
小結(jié)：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收熱量不相等。
上面的實(shí)驗(yàn)反映了不同物質(zhì)的吸熱的本領(lǐng)是不同的。為了比較各種物質(zhì)的這種性質(zhì)上的不同，而引入比熱容概念。
怎樣比較物質(zhì)的這種特性呢？
要在相同條件下比較，即必須讓質(zhì)量相等，溫度升高也相同，而質(zhì)量取單位質(zhì)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(zhì)量的某物質(zhì)，溫度升高1℃所吸收的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)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(zhì)，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(shí)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(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)比熱容不同。
3、一般情況下， 液體 的比熱容比 固體 大。（填“液態(tài)”或“固態(tài)”）（水銀例外）
4、泥、沙石、金屬的比熱容較 小 。（填“大”或“小”）
對(duì)某種確定的物質(zhì)來講，比熱容是一個(gè)確定的數(shù)值，跟物體質(zhì)量的大小，溫度改變的多少，物質(zhì)的形狀、體積、位置等無關(guān)，它僅與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)。因此，物質(zhì)的比熱容跟密度相似，也是物質(zhì)的特性之一，可以用比熱容來鑒別物質(zhì)的種類。
練習(xí)
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(zhì)的比熱容發(fā)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(zhì)量相同的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度時(shí)，比熱容越大吸收熱量越多。
2、質(zhì)量相同的不同種物質(zhì)，吸收相等的熱量，比熱容越大溫度變化越小。
練習(xí)
c_鐵=0.46×10³J/(Kg·℃)，c_鋁=0.46×10³J/(Kg·℃)
1、質(zhì)量相等的鐵塊和鋁塊，吸收相同的熱量，哪個(gè)溫度升高得多，為什么？
2、質(zhì)量相等的鐵塊和鋁塊，升高相同的溫度，哪個(gè)吸收的熱量多，為什么？
比熱容的實(shí)質(zhì)：
（1）反映了物質(zhì)吸熱放熱的本領(lǐng)；
比熱容越大，吸熱放熱本領(lǐng)越強(qiáng)
（2）反映了物質(zhì)對(duì)冷熱反應(yīng)的靈敏程度；
比熱容越小，對(duì)冷熱反應(yīng)越靈敏
熱量的計(jì)算
c_鋁=0.46×10³J/(Kg·℃)
例1：質(zhì)量為1Kg的鋁塊溫度升高1℃吸收多少熱量？
例2：質(zhì)量為2Kg的鋁塊溫度升高1℃吸收多少熱量？
例3：質(zhì)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(zhì)的比熱容    m：物體的質(zhì)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(zhì)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(zhì)量是1Kg的鋁壺內(nèi)裝有20℃的3Kg水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(qǐng)你再添加一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件，使之變成一道求解液體質(zhì)量的計(jì)算題，并解答。