資源簡介

(共20張PPT)
第十三章 內能
R·九年級全一冊
第1節 熱量 比熱容
第2課時 熱量的計算
學習目標
1.能根據比熱容概念，推導出熱量的計算公式。
2.利用熱量的計算公式，進行簡單的計算。
（2）物體在熱傳遞過程中，吸收（或放出）熱量的多少與物體的_____、_____、_____________________有關。
復習回顧
（1）1kg的某種物質，溫度降低1℃所_____的熱量，與它溫度升高1℃所_____的熱量相等，數值上都等于它的_______。
比熱容
放出
質量
吸收
種類
升高（或降低）的溫度
（3）比熱容的公式___________。
進行新課
通過上節課的學習我們得到：
能否利用一個公式具體地說明熱量、溫度、質量、比熱容之間的關系呢？
物質吸收（或放出）的熱量
質量
升高（或降低）的溫度
比熱容的單位是 J/（kg·℃）
思考
水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示什么意義呢？
質量為1kg的水，溫度升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量
知識點
熱量的計算
1.公式的推導
探究
①2kg的水溫度升高1℃，需要吸收多少熱量？
②1kg的水溫度升高2℃，需要吸收多少熱量？
③mkg的水溫度升高1℃，需要吸收多少熱量？
④mkg的水溫度升高 t，需要吸收多少熱量？
⑤mkg的某物質溫度升高 t，需要吸收多少熱量？
質量 升高的溫度 吸收的熱量
4.2×103J
1℃
1kg水
2kg水
1kg水
1℃
2℃
2×4.2×103J
4.2×103J×2
m kg水
m kg水
m kg某物質
1℃
t
t
m×4.2×103J
m×4.2×103J× t
m×c× t
總結：吸收的熱量=質量×比熱容×升高的溫度
2.公式
t0 表示物體的初溫， t 表示物體的末溫
吸熱公式：Q吸=cm（t -t0）
放熱公式：Q放=cm（t0-t）
若用 Δt 表示溫度變化量，則物體吸收或放出的熱量為 Q=cmΔt。
①公式中各物理量的單位應統一。
3.進行熱量計算時應注意的問題
Q→J、c→J/(kg·℃)、m →kg、t、t0 → ℃ 。
②審題時要注意“溫度升高到……”和“溫度升高了……”的區別。
升高（降低）到t ℃ → 末溫為t ℃；
升高（降低）了t ℃ → 溫度差 t = t ℃ 。
③公式只適用于無物態變化時升溫（或降溫）過程中吸收（或放出）的熱量的計算。
4.熱平衡方程
兩個溫度不同的物體接觸時會發生熱傳遞，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。
若不考慮熱量損失，則此過程中，放出和吸收的熱量相等，用公式表示為：Q放=Q吸（熱平衡方程）。
想想議議（教材P6）
沙子的比熱容約為0.92×103J/(kg·℃)，這表示質量是1kg的沙子溫度升高1℃時吸收的熱量約為0.92 ×103J。把質量是2kg、溫度為20℃的沙子加熱到30℃ ，沙子吸收的熱量約為多少？利用這些熱量給質量是2kg、溫度為20℃的水加熱，水的溫度會上升到大約多少攝氏度？
解：沙子吸收的熱量
Q吸 = c沙m沙(t -t0)
= 0.92×103J/(kg·℃)×2kg×(30℃-20℃)
= 1.84×104J
水的溫度變化
則水的末溫 t′=t0′+ t =20℃+2.2℃=22.2℃。
例1 自勞動課成為中小學一門獨立課程以來，小明已學會了多種菜肴的烹飪方法。小明在燃氣灶上煲湯，使質量為2kg、溫度為20℃的湯溫度升高了80℃。停止加熱一段時間后，湯的溫度降低到80℃。若湯的比熱容為4×103J/(kg·℃)，求：
（1）加熱過程中湯吸收的熱量。
Q吸=cmΔt
Δt=80℃
解：（1）加熱過程中湯吸收的熱量
Q吸 = cmΔt
= 4×103J/(kg·℃)×2kg×80℃
= 6.4×105J
例1 自勞動課成為中小學一門獨立課程以來，小明已學會了多種菜肴的烹飪方法。小明在燃氣灶上煲湯，使質量為2kg、溫度為20℃的湯溫度升高了80℃。停止加熱一段時間后，湯的溫度降低到80℃。若湯的比熱容為4×103J/(kg·℃)，求：
（2）停止加熱后湯放出的熱量。
Q放=cmΔt
停止加熱時湯的溫度
一段時間后湯的末溫
（2）停止加熱時湯的溫度t =t0+ t=20℃+80℃=100℃
停止加熱后湯放出的熱量
Q放=cm(t -t′)=4×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-80℃)= 1.6×105J
例2 質量為1kg、初溫為80℃的水吸收1.05×105J的熱量，求水的末溫。[氣壓為標準大氣壓，水的比熱容為4.2×103 J/(kg ·℃ ) ]
解：根據公式Q= cmΔt可得，水升高的溫度
水末溫t =t0+ t =80℃+25℃=105℃
因為在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，所以水的溫度最多升高到100℃，即水的末溫為100℃。
例3 “早穿皮襖午穿紗，守著火爐吃西瓜”是對大漠氣候的生動描寫，而沿海地區晝夜溫差則不大，這是由于沙石與水的比熱容不同造成的。已知沙石和水的比熱容之比為1:4，沙石和水的密度之比為3:2。當相同體積的沙石和水吸收相同的熱量時，沙石和水升高的溫度之比為________。
由Q=cmΔt可得，沙石和水升高的溫度之比
Δt沙石：Δt水=
1
1
1
4
2
3
8:3
例4 保溫杯中裝有質量為200g、溫度為25℃的水。將一個質量為100g、溫度為100℃的金屬塊放入杯中，一段時間后杯內水和金屬塊的溫度穩定在30℃，假設金屬塊放出的熱量全部被水吸收，已知水的比熱容為4.2×103J/(kg· ℃)，則該金屬塊的比熱容為________J/ (kg · ℃)。
水吸收的熱量Q吸=c水m水(t2水–t1水)=4×103J/(kg·℃)×
200×10-3kg×(30℃-25℃)= 4200J
Q放= Q吸= 4200J
0.6×103
隨堂演練
1.將質量、初溫相同的鋁、銅、鐵三個實心球，浸沒在沸水中煮較長時間，最終三個球的溫度______（選填“相同”或“不同”）。從沸水中吸熱最多的是____球，吸熱最少的是____球。(с鋁 ＞с鐵 ＞с銅 )
相同
鋁
銅
2.質量為2kg的某種物質，當溫度從20℃升高到40℃時，吸收的熱量是1.88×104J。該物質的比熱容是多少？
【教材P7 練習與應用 第3題】
解：該物質的比熱容
3.有一根燒紅的鐵釘，溫度是800℃，質量是1.5g。當溫度降低到20℃時，它放出了多少熱量？
【教材P7 練習與應用 第5題】
解：查教材P4的表格知，鐵的比熱容為0.46×103 J/(kg·℃)，
鐵釘放出的熱量Q放=cm(t0 -t)=0.46×103J/(kg·℃)×
1.5×10-3kg×(800℃-20℃)= 538.2J
課堂小結
熱平衡方程：Q吸 = Q放
Q=cm t
熱量的計算
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)

展開更多......

收起↑