(一)實驗探究不同物質的吸熱能力:
1.實驗器材:水,沙子,天平,兩個相同的酒精燈,兩支相同的溫度計,兩個相同的易拉罐,攪拌器。
2.安裝好實驗器材以後,在兩個相同的易拉罐中加入質量相等的沙子和水。
3.記錄加熱前水和沙子的溫度t1,然後用兩個相同的酒精燈分別給水和沙子加熱,分別用酒精燈給水加熱10分鐘,給沙子加熱5分鐘記錄數據後再對沙子加熱5分鐘後停止加熱,用攪拌器上下反覆攪拌,等到受熱均勻後,記錄沙子和水的溫度t水和t沙並將相關的數據填入表中:
實驗結論:
1.質量相同的不同物質,吸收相同的熱量,升高的溫度不同。
2.質量相同的同種物質,吸收相同的熱量,升高的溫度相同。
注意:
1.相同的熱源對外供熱相等,這些熱量被物資吸收,所以加熱時間的長短反映物質吸收熱量的多少,加熱時間相同,測物質吸收的熱量相同。
2.比較兩種不同物質的吸熱能力,既可以讓其吸收相同的熱量,然後比較溫度的變化量,也可以讓其升高相同的溫度,比較所需時間的長短。
3.物質吸收熱量本領的差異體現出物質本身的一種特性,也就是說質量相等的不同物質,在溫度升高的度數相同時,吸收的熱量是不同的。
4.通過這個實驗我們不難發現,相同質量的同種物質,升高相同的溫度,吸收的熱量相同,相同質量的不同物質,升高相同的溫度吸收的熱量不同。這說明,不同不同物質在相同條件下吸收熱量的多少方面存在著一種特性,我們把物質的這種特性稱之為比熱容。
(二)比熱容的基本概念:一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,叫做這種物質的比熱容。用符號C表示。單位是焦每千克攝氏度,符號:J/(kg·℃)
注意:比熱容是反映物質對自身性質的物理量,不同的物質,比熱容一般不同,對於這一性質可以從以下兩個角度去理解:
1.物質的吸熱本領:比熱容大表示吸熱本領強,比熱容小表示吸熱本領弱,比如:相等質量的不同物質升高相同的溫度,比熱容越大,吸收的熱量越多,比熱容小吸收的熱量越少。應用:汽車的發動機用水作為冷卻液。
2.物質的溫度改變的難易程度:比熱容大表示溫度難改變,比熱容小表示溫度容易改變,比如:相等質量的不同物質吸收相等的熱量,比熱容越大,溫度升高得越少,比熱容越小溫度升高得越多。應用:沿海地區晝夜溫差小,內陸地區晝夜溫差大。
特別注意:比熱容只取決於物質本身,反映了物質吸熱或放熱的本領,與物質的質量,吸收或放出熱量的多少,溫度的高低,形狀,位置都沒有關係。但是,物質的比熱容不但與物質的種類有關,還與物質的狀態有關,比如:水的比熱容是4.2×10焦/千克·攝氏度,冰的比熱容2.1×10焦/千克·攝氏度。
質量相同的同種物質,溫度升高1℃所吸收的熱量與溫度降低1℃所放出的熱量相同的。單位J/(kg·℃)是一個符合單位,由溫度 質量 熱量的單位組合而成。
經典例題:
1.夏季的海邊,晝夜溫差小,氣候宜人,這是由於水的比熱容大.下列現象不能反映了水的這一特性的是( B )
A.汽車發動機的冷卻循環系統常用水做工作物質
B.炎熱的夏天經常在教室的地面上灑水
C.北方冬天暖氣供熱設備用水做工作物質
D.北方春天的晚上,農民往稻田裡灌水以防止秧 苗凍壞