浙教版九年级上册第3章 能量的转化与守恒第5节 物体的内能公开课ppt课件
展开4.能的转化与能量守恒
4.1 能的形式、转移与转化
⑥通过实验了解比热容,尝试用比热容解释有关自然现象。
知道用热量来量度热传递过程中的内能变化;热量的多少可以通过公式Q=cmΔt来计算。
在同样的阳光照射的条件下,一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。你能解释吗?
在质量和吸收或放出的热量相同的条件下,水的温度的变化比砂石要小得多。
沿海地区水多,内陆地区砂石多;
水的比热容比砂石大得多。
白天,水升高的温度比砂石要小得多。
晚上,水降低的温度比砂石也要小得多。
在炎热的夏天,光着脚在海滩沙子上走会感到沙子很烫。同样曝晒在烈日下,为什么脚浸在海水里却不那么烫?到了傍晚,沙子凉了,海水却是暖和的,这又是为什么呢?
在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录于表中:
比较水和沙子的吸热能力。
质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量;
加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更高。
水的吸热能力比沙子强。
科学上用比热容来反映物质的吸热能力。
建立比热容的简易模型:
小”容“器类比”比热容“小的物质,大”容“器类比等质量比热容“大的物质。
一杯红墨水倒入小容器,液面标记,类比温度升高值∆t1;
将小容器中红墨水全部大容器,液面标记,类比温度升高值∆t2;
“容纳”相同“热量”,比热容小的升温高
大容器中液面标记上升到与小容器液面相同,类比温度升高相同。
大容器容纳”热量“的能力比小容器强。
1kg的“小容器”物质升温1℃,容纳热量少
1kg的“大容器”物质升温1℃,容纳热量多
单位质量的某种物质,温度升高 1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
比热容用符号c表示;单位是焦 /(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。
单位质量的某种物质,温度降低 1℃所放出的热量,与它温度升高 1℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。
温度升高 1℃吸收热量
温度降低 1℃放出热量
能从图中获得什么信息?
水的比热容为4.2×103焦 /(千克·℃),说出其含义。
1kg的水,温度降低 1℃所放出的热量为4.2×103焦。
1kg的水,温度升高 1℃所吸收的热量为4.2×103焦。
比热容是物质的一种特性。
不同物质的比热容一般不同;
同种物质的不同状态,比热一般不同;
相同状态的同种物质,比热容相同的。
读表,可以获得哪些信息?
(1)汽车发动机为何用水来冷却?(2)冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?
用水作制冷剂或作为取暖剂。
1.“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,冷却效果好,所以汽车发动机的冷却剂选用水。
水的比热容大,与同质量的其他液体相比,在降低相同的温度时,水放出的热量多。
利用比热容可以解释一些实际问题
2.新疆有句谚语:“早穿皮袄午穿纱, 怀抱火炉吃西瓜”你能说出它的道理!
我国新疆某些地区都是沙漠或沙石,缺水。沙石的比热容远远小于水的比热容,所以沙石吸收同样多的热量温度升高的快,故中午温度很高;
同样,沙石放出同样多的热量温度降低的也很快,故夜晚和早上温度很低,需穿皮袄。
水的比热容比沙石泥土的比热容大得多,在白 天相同的日照条件下,水升高的温度比沙石泥土的小,所以海面的空气温度比陆地上空的空气温度低,密度大,所以风会从海洋吹向陆地,形成海风。
在晚上,水和沙石泥土放出相同的热量时,水的降低的温度比沙石泥土降得慢,所以海面上空的空气温度比陆地上空的温度高,密度小,所以风会从陆地吹向海面,形成陆风。
在热传递过程中,如何计算物体所吸收的热量的多少呢?我们可以利用物质的比热容来计算某种物质在热传递过程中吸收的热量。
热量用来量度内能转移的多少,吸收多少能量,内能增加多少。
质量为5千克、温度为20℃的水加热到70℃,吸收多少热量?
1千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为
5千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为
5千克的水在温度升高50 ℃时所吸收的热量为
吸收的热量=4.2×103 J/(kg·℃) × 5kg × 50℃
4.2×103 J×5
4.2×103 J×5×50
Q吸=cm(t-t0)
升高温度时,吸收热量:
降低温度时,放出热量:
Q放=cm(t0-t)
t0 :表示物体加热前的温度
t :表示物体加热后的温度
Q:表示物质吸(放)的热量
【例1】一块质量为5千克的铁块,温度从10℃加热到200 ℃,铁块要吸收多少热量?
c m(t - t0)
0.46×103 焦/(千克·℃)
×(200℃ - 10℃)
答:铁块吸收的热量是4.37×105 焦。
思路:明确已知量和待求量→公式→代入→结果
注意:吸收热量的多少与温度变化值有关,与温度高低无关。
[例 2] 质量为 2 千克的砂石和水,它们都吸收了 7.36×104 焦的热量,升高的温度各是多少?
思路:明确已知量和待求量→公式变形→代入→结果。
注意:“升高”、“升高了”是“温度变化值∆t”;
“升高到”是“末温t”。
“降低”、“降低了”是“温度变化值∆t”;
“降低到”是“末温t”。
1.不同时刻,为什么沙子和海水的温度不同?
海水的比热比沙子大,等质量、吸收相同热量,海水升温比沙子慢。
海水的比热比沙子大,等质量、放出相同热量,海水降温比沙子慢。
2.两个物体之间发生热传递,当热传递结束时两个物体的内能相等吗?改变的内能呢?温度呢?
热传递的条件是“温差”,当热传递结束后,相同的是温度,不是内能。
热传递改变内能的实质是内能的转移,改变的内能相等。
热量是内能转移的量度, Q吸=Q放
内能取决于物体的质量、种类、温度、状态等。
1.下列说法正确的是( )A.物体温度越高,比热容越大B.物体的质量越大,比热容越小C.物体吸收的热量越多,比热容越大D.物质的比热容跟物体的质量大小,温度变化的多少以及物体吸 收热量的多少都无关。
2.下列物质的比热容发生改变的是( )A.一杯水倒掉半杯B.水凝固成冰C.0℃的水变成4 ℃的水D.将铁块锉成铁球
3、质量为200g的沸水(100℃),温度降低了60℃,水放出了多少热量?
解:Q放=cm Δt =4.2 × 103J/(kg·℃) ×0 . 2kg × 60℃ =5. 4 × 104J答:水放出了5.04 × 104J的热量。
水的内能减少了5.04 × 104J。
第5节 物体的内能(第2课时)
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