定义:
单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。
单位:
焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。
比热容的特征: (1)比热容是物质的一种特性:
a.比热容是反映质量相等的不同物质,在温度升高(或降低)的度数相同时,吸收(或放出)的热量是不同的物理量;
b. 不同的物质,比热容一般不同。
(2)比热容也是物质的一种属性:
a.比热容不随物体的质量改变而改变;
b.比热容与温度及温度变化无关;
c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。
(3)比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。
(4)比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量:在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。
比热容与热量的区别和联系:
|
比热容 |
热量 |
特点 |
反映物质的吸热或放热的能力 |
反映物体吸收或放出热的多少 |
概念 |
单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量 |
在热传递过程中,传递的内能的多少 |
单位 |
J/(kg·℃) |
J |
有关因素 |
只与物质的种类、状态有关,而与质量、温度、热量无关 |
与比热容、质量、温度的改变量有关 |
联系 |
Q=cm△t |
巧法解图像类问题:
在物理学习过程中,我们常常会遇到图像题,此类题目的难度并不大,但是很多同学出错。有的看不懂图像,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决,而且不易出错,具体方法是:根据公式,把题目图像的要求进行变形,最后根据图像得出答案。
例:用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得m两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用T
甲、T
乙分别表示甲、乙两种液体的沸点,c
甲,c
乙分别表甲、乙两种液体的比热容,根据图像可得出正确的关系是( )
A.T
甲>T
乙,c
甲>c
乙B.T
甲>T
乙,c
甲<c
乙
C.T
甲<T
乙,c
甲>c
乙D.T
甲<T
乙,c
甲<c
乙解析:观察图线,乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高,不难看出T
乙>T
甲。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同,因此我们把公式Q=cm△t进行变形,c=
,而可从图像看出甲的温度变化大,故c
甲<c
乙答案:D
吸热能力:
单位体积的固体或液体吸收热量的多少衡量一个物体的吸热能力的大小
实验探究不同物质的吸热能力:
实验探究:质量相等不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相等
实验的器材:两个相同的酒精灯、两支温度计、两个烧杯、铁架台、石棉网(如下图)
实验现象:油的温度升得快;
结论:质量相等的水和油,吸收相等的热量,油的温度升高得快。
问:若要使质量相等的水和油升高相同的温度,即给___________加热的时间要长些。(答案,水)
结论:质量相等的水和油升高相同的温度,水吸收的热量多;
归纳总结:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量不相等。实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。
实验探究不同物质的吸热能力: 近年来探究试题考查范围不断扩大,由原来的简单填写一些实验步骤,扩展到器材的选择、使用、作用等,这就要求我们在平时实验中要注意这些细节。
例:为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验室中准备了以下仪器:两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯,两个相同的烧杯,两支温度计,手表,铁架台,火柴,适量的水和煤油。
(1)为了完成实验,还需要的仪器有____。
(2)为了准确地控制物体吸收热量的多少,在上述提供的热源中,选____比较合理。
(3)某小组实验中记录了实验数据(见表),分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的____有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热星与物质的____有关。
表:
(4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的__实验的研究方法相同(写一条即可).
解析:(1)要称量水和酒精的质量需要用天平。
(2)电加热器可以很好地控制吸收热量的多少。
(3)不同质量的水升高相同温度吸收的热量不相同,表明物体吸收的热量的多少与物体的质量有关。质量相同的水和煤油,升高相同温度吸收的热量小相同。表明吸热的多少与物质的种类有关。
(4)以上所用的研究问题的方法叫控制变量法。如:“研究压力作用效果与什么因素有关”“研究影响滑动摩擦力大小的因素”“浮力大小和什么因素有关”等实验都利用了控制变量法。 答案:(1)天平(2)电加热器(3)质量种类(4)提示:只要是控制变量法的实验即可。
用控制变量法和转换法探究物质的吸热与哪些因素有关: 1.物质吸收热量的多少与质量、升高的温度和物质种类都有关系,因此应用控制变量法进行探究,只让其中一个因素改变而其他量保持不变,这样可使被研究的问题简单化。
2.物质吸收热量的多少不容易直接测量,由于加热时间越长,吸收的热量越多,所以可以转换为测加热时间的长短.通过测量加热时问的长短来求判断吸收热量的多少,这种方法叫转换法
例1 如图甲所示是“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置实验方法是:用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示:
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制____相同。
(2)图乙的实验操作中存在一处错误:没有控制 __相同。
解析:探究过程要注意控制变量。本题中食用油和水温度升高的多少和质苗、加热火力、物质种类都有关,因此要控制质趋、加热火力都相同,比较不同物质吸热的能力。
答案:(1)食用油干和水吸收的热量(加热情况) (2)食用油和水的质量