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第十章机械能、内能及其转化
第三节探究——物质的比热容;第十章机械能、内能及其转化
第三节探究——物质的比热容;比较不同物质吸热的情况
比热容
热量的计算;在热传递过程中,物体的内能会发生变化,物体内能改变的多少,就用热量来量度。在只有热传递的过程中,物体吸收了多少热量,物体的内能就增加了多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少了多少。
不同种类的物质,吸收相同的热量,温度升高相同吗?;1.设计实验
比较不同物质吸热的情况,可以采用以下两种方法:
(1)使质量相同的不同物质升高相同的温度,看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。
(2)将质量相同的不同物质加热相同的时间,看升高温度的多少。升高温度少的吸热能力强。;2.实验器材
相同的两电热器、两个相同的烧杯、两支温度计、天平、停表、质量相等的水和食用油(最好初温也相同)。
3.实验需测量的物理量
(1)测量水和食用油的初温t0与末温t;
(2)用天平量取质量相同的水和食用油;
(3)加热水和食用油的时间。;4.设计实验表格;5.实验结论
(1)升高相同的温度,水加热的时间长,即水吸收的热量多。
(2)换其他两种质量相等的不同液体进行实验,在升高的温度相等时,吸收的热量一般也不相等。
6.实验方法
转换法和控制变量法。;方法详解;[中考·黄石]某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力,进行了如下的实验。
(1)提出问题:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件,为什么不同物质的温度不一样呢?;(2)设计实验:实验装置如图1所示。
①除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和_______。
②本实验的主要探究方法是__________法和转换法。;解析:①除需要测量质量外,还需测出加热时间,所以需要秒表。②本实验存在多个变量,要使用控制变量法。;(3)进行实验:该兴趣小组设计了如下实验步骤,
其中存在错误的是()
A.在两个相同的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温,发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中
加热(如图1所示),且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温,发现两
温度计的示数不相同;解析:本实验是为了比较水和煤油的吸热能力,实验方案是给质量和初温相等的水和煤油加热,使它们吸收相同的热量(加热时间相同),比较升高的温度,故A错误。;(4)数据分析:改正错误后,下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述这两种液体真实情况的图像是();解析:因为盛有水和煤油的试管放在同一烧杯中加热相同的时间,水和煤油吸热相同,实验现象是水吸热升温慢,煤油吸热升温快,故C正确。;(5)拓展应用:已知在标准大气压下,煤油的沸点比水的沸点高。如图1所示,如果烧杯中的水已沸腾,则两试管中液体的沸腾情况,下列判断正确的是()
A.水、煤油都沸腾
B.水、煤油都不沸腾
C.水沸腾,煤油不沸腾
D.水不沸腾,煤油沸腾;解析:因为烧杯内的水沸腾后温度不再升高,所以试管内水的温度达到沸点后,不能从外界吸热,故水不能沸腾;而煤油的沸点高于水的沸点,煤油的温度达不到沸点,不能沸腾,故B正确。;深度理解;知识点;?;4.单位比热容的单位是一个复合单位,在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg·K),读作“焦每千克开”。比热容的单位也常写作J/(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度”,它是由比热容的定义推导出来的。;5.理解要点
(1)比热容是用比值法定义的物理量。
(2)比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容。比热容不随吸放热的多少、质量、温度升高(或降低)等而改变,但是状态改变,其比热容会改变。
(3)每种物质都有确定的比热容,不同物质的比热容一般不同。因此,有时可以用比热容来鉴别物质。;(4)有个别的不同物质(如冰和煤油),比热容相同;液态物质的比热容一般比固态物质的比热容大。;延伸拓展;知识链接;6.拓展水的比热容大的三种应用;深度理解;[中考·北京,多选]根据表中常见物质在常温常压下的比热容数据,;可知下列说法中正确的是()
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.不同物质的比热容可能相同
C.液体的比热容一定比固体的比热容大
D.质量相等的干泥土和铜块温度都降低1℃,干泥土放出的热量比铜块多;解析:比热容是物质本身的一种特性,与物体的质量、吸放热的多少、温度的变化无关,与物质的种类和状态有关,故一杯水与一桶水的比热容相同;有些不同种物质比热容相同,如煤油和冰的比热容相同;液体的
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