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语音讲解-比热容.mp36:36 & a- l f/ x2 [ L
来自中考笔记
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烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。
+ Y$ L7 N0 B. [+ i 同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
8 z& ]$ E+ e6 D 是不是海水多,把吸收的热量分散了?
; E. y0 `9 `; j' \" t 那我们就用相同的热源,给相同质量的两种物质加热,看看结果会如何?
9 J! |" u2 I, n( u' j3 N' g0 E2 ] 实验:比较不同物质的吸热情况 N$ i% F$ y1 R8 T V" M% R( }
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设计实验记录表格
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" t( ?* [" W5 x+ k* l3 d4 | 物质种类
3 W3 G7 V6 ~; \) h 质量 * J: r! W( _. J9 }
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0分时温度 ) B! O7 k" `! q1 a
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2分时温度
% x" E, X9 h9 B; S) B- c 4分时温度 ) ~6 ^8 f5 N" O' i3 P9 N! @ | _8 a
6分时温度
$ w$ d: b' k- X6 F5 s 8分时温度 7 Y3 h8 F. E7 Z, `: F! C/ ^ H& p
食用油 ( i" `. u" |& @1 p4 C+ \
相 / } G" }7 C% h. D
同
) j; [5 \2 X9 ]9 `, {9 I0 f" r 水
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8 ~# x" l7 r4 ]# N$ E0 o, c 实验操作 " {3 ~$ Z: E! R( X0 i3 }
首先,用两个规格相同的烧杯、天平和砝码,称取质量相同的水和食用油,然后把两个规格相同的电加热器串联在一起(保证加热时间相同),连同两个规格相同的温度计分别插入水和食用油的中央(烧杯、电加热器和温度计不要互相接触),再准备一只秒表,当水和食用油的初温相同时开始加热计时,每隔两分钟记录下两个温度计的示数,填入表格。
* u5 ~5 t7 F! O0 d 实验分析 % B8 H4 s, c5 {% L$ P
因为无法直接测量吸收的热量,所以我们必须用转换法进行转换。由于两个电加热器的规格相同,所以加热时间相同,放出的热量就相同;加热器处于液体中央的加热部分相同,所以可以认为物质吸收的热量也相同。这样,我们就可以用加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少。
+ A/ s$ v: f3 ?$ o3 o 通过实验观察和表格数据分析可知:加热时间相同,食用油升高的温度高;升高相同的温度,水的加热时间长。
7 M2 M4 L& I* z" l: z 由此我们可以推测:相同质量的不同物质,吸收了相同热量之后,温度变化不同。
0 a. g0 I* |% {7 [% u2 L 比热容
: J* J9 Q4 @$ X) L& y! h# m6 P 物理学家经过大量的实验证明:就像密度一样,每种物质还有一个可以反应自身性质的物理量 —— 比热容。 ; Z! z7 P8 N4 p8 j: l# z
物理学规定:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。 : q3 D8 k/ |" d; P
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表示吸收或放出的热量,单位是焦耳(J); 表示质量,单位是千克(kg); 表示升高(或降低)的温度,单位是 °C;( 表示初温, 表示末温); 表示比热容,单位是焦每千克摄氏度( J/(kg · °C)。
8 D, h9 T9 H# ?% A* H1 X 在比热容公式中含有4个变量,知道其中3个变量,就可以求出第4个变量。(有时是5个变量,知道其中4个,就可以求出第5个) 0 L) y4 D& C# O% {, h) X* A
比热容常识" \+ `) K# t: X9 Y
不同的物质,比热容一般不同,但煤油和冰的比热容相同。液体的比热容较大,固体或金属的比热容较小。水的比热容最大,是冰的二倍。比热容的应用
% E4 N/ q' f$ g 由 可知,当质量和热量不变时,温度的变化量与比热容成反比。也就是说,质量相同的不同物质,当吸收或放出同样的热量时,比热容较大的物质温度变化较小。因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。
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( N: X1 j7 k: Y/ ?5 L1 f6 k; w 水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候,水可以吸收或放出很多的热量,但水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高,有助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害。
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# ` F4 V6 ?% s- K 电脑CPU的水冷风扇,用水作为散热介质。是因为水的比热容较大,吸收较多的热量时,水的温度并不会升很高,也就保证电脑CPU不会过热。 2 ~, O" K/ ]8 v( W* [/ r6 J
) n2 N* L- Z' J6 x8 C0 v1 T- A# h' S 水的比热容是沙石的4倍多,如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。所以,同样的日照条件,沙子和海水的温度不一样。 - |& V- G, F9 ?
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夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙石的比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多;放出同样的热量,温度会下降很多,所以沙漠的昼夜温差很大。因为海边昼夜温差较小,所以海边更适于居住。 ' I! |, c% g6 C6 M; c
v3 g" J# S# l, V% L' I 由 可知,当质量和温差不变时,热量与比热容成正比。水的比热容较大,与其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多。所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。
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培育秧苗时,常常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出。这是因为在夜间温度下降时,水会放出较多的热量,保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏。
2 K* A: I* E0 ~7 S- R 参考资料
* `. `! r6 _9 V, `0 v4 B( B0 V 人教版九年级物理全一册
, d. }+ x3 ?4 b6 n- _ 沪科版九年级物理全一册
2 O u& [8 }; b& u B站:-DSTBP- 3 x2 l2 H h/ @" {( V
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