内容发布更新时间 : 2024/12/26 8:33:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
表述 可以用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 单位 摄氏度(℃) 可以用“吸收”或“放出”等表述 焦耳(J) 可以用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述 焦耳(J) 关系 热传递可以改变物体的内能,使其内能增加或减少,但温度不一定改变(如晶体的熔化、凝固过程),即物体吸热,内能会增加,物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定发生改变 易混点:内能与机械能
区别 影响因素 概念 内能 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和 物体的温度、体积、质量、物态、材料等 物体的质量、速度、被举高的高度或弹性形变的程度 研究对象 存在条件 联系 微观世界的大量分子 永远存在 宏观世界的所有物体 运动或在高处或发生弹性形变 机械能 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 物体的内能与物体的运动状态、所处的高度以及是否发生弹性形变无关,所以具有机械能的物体同时一定具有内能,但具有内能的物体却不一定具有机械能。 13.3比热容
知识点1、比较不同物质吸热的情况
(1)实验探究:不同物质的吸(放)热本领探究
①设计实验:在比较不同物质吸热的情况时可以采取以下两种方法:
a、选取质量相同的不同物质,让他们吸收相同的热量,比较它们升高的温度,温度升高少的物
质吸热本领强;b、选取质量相同的不同物质,使它们升高相同的温度,比较他们吸收热量的多少,吸收热量多的物质吸热本领强。
②实验器材及需要测量的物理量
实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计、天平、停表、水、煤油等 实验需要测量的物理量:
a、用温度计测水和煤油的初温t0、末温t末;b、用天评测水和煤油的质量m;c、用停表记录加热时间t。
③实验记录表格 物质 质量m/kg 初温t0/℃ 末温t末/℃ 升高的温度△t/℃ 加热时间t/min 6
水 煤油 ④实验过程
实验装置如图所示,取两只相同的烧杯分别装入500g水和500g煤油,他们的初温都与室温相同,用相同的电加热器加热。
a、对水和煤油加热相同的时间,观察并读出温度计的示数; b、让水和煤油升高相同的温度,记录并比较加热时间。
⑤分析论证:给质量、初温相同的水和煤油加热,是他们吸收相同的热量(加热时间相同),煤油的温度升的比水高;使它们升高相同的温度,对水加热的时间更长一些,表明水与煤油的吸热本领不同。
⑥探究归纳:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;质量相等的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。实验说明不同种类的物质吸热的本领不同。
注意:(1)试验中水和煤油的质量相同,而非体积相同。 (2)电加热器要放在烧杯底部,以使整杯水或煤油受热均匀。
(3)温度计的玻璃泡高度适当,全部浸入液体中且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。 (4)为了使探究结论具有普遍性,可以让几个小组选用不同的液体进行试验,这样可以减小实验中偶然因素造成的误差,使实验结论更具有普遍意义。
方法技巧:(1)控制变量法:本实验中,控制了水和煤油的质量、吸收的热量相等,通过温度变化量不同,说明水和煤油的吸热本领不同;控制了水和煤油的质量、温度变化量相同,通过加热时间(吸收热量的多少)不同来说明水和煤油的吸热本领不同。
(2)转换法:电加热器每秒放出的热量是一定的,通电时间越长,放出的热量越多。不考虑热损失,放出的热量全部被水或煤油吸收,故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
知识点2、比热容
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。
(2)物理意义:为了比较不同物质的吸、放热能力而引入的一个物理量。单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量,与它温度降低1℃所放出的热量相等,在数值上都等于它的比热容。
(3)单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。有时比热容单位也可写作J·(kg·℃)-1
。
(4)五点透析比热容
①比热容是物质自身的性质之一,它反映了不同物质吸、放热本领的强弱,比热容大的物质吸、放热本领强,比热容小的物质吸、放热本领弱。
②比热容的物理意义:如水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),其物理意义是:质量为1kg的水,
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温度升高(或降低)1℃时,所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
③对于同一物质,比热容的数值还与物质的物态有关,在不同物态下,比热容是不同的。如:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),而冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃).
④物质的比热容不随物质的质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化;只要是相同的物质,在物态相同时,不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何,比热容一般都相同。
⑤不同物质的比热容一般不同,同种物质(物态相同)的比热容相同
两个角度 具体说明 物质的吸热本领 比热容大的表示吸热本领强 比热容小表示吸热本领弱 解释 物质温度改变的难易程度 比热容大的表示温度难改变 比热容小表示温度容易改变 相同质量的不同物质升高相同的温度,比热容越大,相同质量的不同物质吸收相等的热量,比热容越吸收的热量越多,比热容越少,吸收的热量越少 大温度升高的越少,比热容越小温度升高的越多 沿海地区昼夜温差较小,内绿地去昼夜温差较大 应用 某些机器设备用水做冷却剂 (5)观察下面“一些物质的比热容”表,可以发现:一些物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1] ①每种物质都有确定的比热容,不同物质的比热容一般不同。
②常见的物质中,水的比热容最大,是4.2×103J/(kg·℃)
③水和冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的物态有关。
④有个别的不同种物质(例如冰和煤油),其比热容相同。 ⑤液态物质的比热容一般比固态物质的比热容大。
(6)水的比热容较大,这一特点在日常生产生活及调节温度中具有重要应用,其应用主要有以下两个方面:
①水的吸(放)热本领较大强,用水作为散热剂或冷却剂。
②水的温度难改变,对机器或生物体起保护作用。由于水的比热容大,一定质量的水与其它相同质量的物质相比,吸收或放出相同的热量,水的温度变化小。如生物体内水的比例很高,当环境温度变化较快时,水的温度变化较慢,有利于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损坏。再如,水的比热容大于泥土、沙石的比热容,是沙漠地区与沿海地区昼夜温差相差很大的原因,沙石、干泥土等物质比热容较小,吸收(或放出)相同的热量,水升高(或降低)的温度比其质量相等的沙石、干泥土升高(或降低)的温度小得多。因此沿海地区昼夜温差较小,沙漠地区昼夜温差较大。某些城市建设人工湖来调节气温,也是相通的道理。
知识点3、热量的计算
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(1)热量的计算公式
①吸热公式:Q吸?cm?t?t0?②放热公式:Q放?cm?t0-t?
式中c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的初温,,t表示放热后的末温,“t0-t”表示降低的温度,有时可用△t表示,此时吸热公式可写成Q放?cm?t。
(2)热量计算的一般式:Q吸?cm?t △t表示温度的变化量。
可见物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关
Q吸和Q放公式中个物理量的单位:比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度(t或t0或△t)的单位是℃,热量Q的单位是J,计算时要注意单位的统一。
(3)进行热量计算时应注意的四个问题 ①正确理解公式中各量的物理意义。 ②统一公式中各物理量的单位务必统一。
③公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。 如果吸、放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式。
④解题时要认真审题,注意文字叙述中升高t(℃),升高了t(℃),降低t(℃),降低了t(℃)对应的是温度的改变量,而升高到t(℃),降低到t(℃)对应的是物体的末温为t(℃)。
(4)热平衡方程
两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,成为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放(热平衡方程)
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