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初中物理要点:比热容的物理意义:
探究物体吸热升温状况的时候,涉及到了热量、水平、温度等定义,并运用了控制变量的研究办法.做法是使不同研究对象的水平和升高的温度相同,比较它们所需的加热时间,加热时间的长短,反映了不同研究对象在加热过程中吸收热量的状况.探究表明:不同物体吸热升温的能力与水平大小、吸热多少有关,还与物质类型有关.因此用水平、温度和热量可概念一个新的量,这个量能反映物体吸热升温的特质.据此意义,大家用单位水平和温度相乘的积做分母分母反映了研究中不变的量,用加热过程中吸收的热量做分子分子反映了研究中变化的量,如此整个分式就表现了不同物质吸热升温的具体特质,这个特质物理学上用比热容来概念.
1.了解比热容的单位及意义
单位水平的某种物质温度升高1℃,所吸收的热量叫做物质的比热容.由定义可知,比热容的单位是由水平的单位㎏、温度的单位℃、热量的单位J构成的复合单位,其表达式为J/.干泥土的比热容0.84103J/,表示的物理意思是1㎏干泥土,温度升高1℃,吸收的热量是0.84103J.比热容是物质的基本物理属性,只须是干泥土,不管水平多少,也不管温度高低,通常情况下其值是不变的常量.
例1.烧杯中装有200毫升酒精,用出一半后,剩下部分的水平是_______,密度是_____,比热容是________.
分析:比热容和密度一样,是物质的基本属性,其值由物质类型决定,跟物体体积大小、水平多少、温度高低无关.查密度表可知酒精的密度是0.810㎏/m,查比热容表可知酒精
3的比热容是2.410J/.
答案:160g、0.8103㎏/m3、2.4103J/
2.正确书写、认读比热容
比热容是个比较复杂的物理量,书写和认读常成为不少同学的学习障碍.消除书写和认读障碍的有效办法是了解比热容这个量的构成.从数学意义上讲比热容是个分式,分母是物体单位水平和温度的乘积,分子是单位水平的物质升高1℃吸收的热量,认读和书写要按从左到右、先分子后分母的顺序进行.
例2.一铝块水平是500g,温度升高1℃,吸收了0.4410J的热量,则铝的比热容是_____读作______________.
分析:500g铝温度升高1℃,吸收0.4410J的热量,则单位水平1㎏的铝温度升高1℃,吸收的热量是0.88103J.
答案:0.88103J/、0.88103焦耳每千克摄氏度.
3.了解水的比热容最大
相同水平的水温度升高1℃吸收的热量要比其他物质多得多.阅读容易见到物质比热容表,能发现容易见到物质中水的比热容4.2103J/是最大的.正是这一特质,水在生产和日常常成为冷却剂和保温剂.城市建筑大多为石头和混凝土,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,形成了热岛效应.城市中心建设人工湖,可以缓解热岛效应,很多的水甚至可以影响地区的气候和气温.
例3.长江三峡库区建成前后相比较,建成后周围几公里内冬天气温会_________,夏天气温会_________这是由于___________________________.
分析:三峡库区建成前地区内以砂石泥土为主,砂石泥土的比热容远小于水,夏季烈日照射下,砂石泥土升温要快些,温度也会升得高些;冬季砂石泥土降温快些,温度也要降得低些.库区建成后,地区内水量大增,水的比热容最大,夏季同样的日照,水升温要慢些,
地区内气温较之前也要低些;冬季寒流来袭,水降温会慢些,降温幅度就要小些.
答案:高些、低些、水的比热容远大于砂石泥土的比热容.
4.知道比热容与物质状况有关
发生物态变化物质结构会相应改变,比热容也会随之变化.水的比热容4.210J/,结成冰,冰的比热容是2.1103J/,两者相差非常大.在探究晶体熔化和凝固规律的实验中,绘制熔化和凝固图像时,细心的同掌握发现晶体类物质在不同状况下吸热升温的速度不同,放热降温时的速度也不同,就是因为不同状况,物质的比热容不同引起的.
例4.冬天大河没封冻,大地没被冰雪覆盖,气温降低一般较缓;到了大河封冻,冰雪覆盖大地,寒流来袭时,气温会飞速降低,请讲解这种气象发生是什么原因.
分析:如此的天气现象与物质的比热容有非常大关系.大河没封冻,大地没被冰雪覆盖时,地表一般被水和植物覆盖.水的比热容最大,植物的比热容也较大,遇见降温水、植物、土壤都能放出不少热量,补充到空气中,气温就不会降得太快、太低.大河封冻,冰雪覆盖大地,状况就变了,一方面冰雪比热容小,降温时,能释放到空气中的热量少;其次冰雪又是热的不好的导体,妨碍了水和地表向空中散发热量,如此遇见寒流气温就会迅速降低.
5.借助比热容计算有关量
在热传递过程中,物体吸收的热量与物体的水平成正比,与物体升高的温度成正比,还与物质的类型有关,借助物质的比热容,能对物体在热传递过程中吸收或放出的热量进行定量计算,还可以借用热平衡方程,测算一些很难直接测量的物理量.
例5.图甲是用水来冷却热牛奶的示意图.图乙是记录牛奶和水温随时间变化的图象.图乙中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是_________曲线,由图像可知牛奶的初温是_________℃,二者最后温度是_________℃.若牛奶的水平300g,水的水平为500g,牛奶放出的热量有70%被水吸收,在这个过程中水吸收的热量是__________J,牛奶的比热容是________.
分析:热传递中初温50℃的牛奶放热降温,初温10℃水吸热升温,所以曲线Ⅰ反映了牛奶温度的变化状况,曲线Ⅱ反映了水温度变化的状况.完成热传递后水和牛奶的温度趋向一致20℃.了解水的水平,水温变化状况,依据水的比热容,就能算出水吸收的热量.由水吸收的热量可算出牛奶放出热量,再依据放热公式就能算得牛奶的比热容.
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