14.2 物质的比热容课件（17页）2025-2026学年沪科版九年级物理全一册

(课件网) 比热容的相关计算 沪科版·九年级物理全一册 复习导入 一、物体的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。 二、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）温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 三、比热容反映了物质吸收或放出热量的能力。水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。 探究新知 提出问题： 水的比热容是多少？物理意义是什么？ 知道了物质的比热容相当于知道了什么？ 相当于知道了 1 kg的这种物质温度升高或降低 1 ℃ 时吸收或放出的热量。 如果物体的质量不是 1 kg，升高或降低的温度不是 1 ℃，那么物体吸收或放出的热量该怎样计算呢？ 　　根据物质比热容的定义可计算出该物体在温度变化过程中吸收（或放出的热量）： （1）升温吸热：Q吸 = cm（t2 – t1）； （2）降温放热：Q放 = cm（t1 – t2）。 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸 = Q放。 热量和热平衡 （1）如果某物体的比热容为 c，质量为 m，温度变化为 Δt，则物体吸收或放出的热量为 Q = cmΔt。 （2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。 热量和热平衡问题的计算 （3）物体的温度升高时吸收的热量 Q吸 = cmΔt升 = cm(t-t0)；物体的温度降低时放出的热量 Q放 = cmΔt降 = cm(t0-t)，Δt 为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差。 （4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有 Q吸 = Q放。 热量和热平衡问题的计算 例题：如图所示，电水壶中装有质量为 2 kg，温度为 20 ℃ 的水。通电后将水加热到 100 ℃，水吸收的热量是多少？ 解：由题意可得，水的质量 m = 2 kg，水的初温度 t1 = 20℃，水的末温度 t2 = 100℃，水的比热容 c = 4.2×103J/(kg·℃)。 由公式 Q吸 = cm(t2-t1) 可计算水吸收的热量为 Q吸 = 4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100℃ – 20℃) = 6.72×105 J。 所以，水吸收的热量为 6.72×105 J。 讨论：从能量转化的角度看，用电水壶烧水，其发热装置供给的能量与水吸的热量哪个更大？ 用电水壶烧水时，发热装置供给的电能大于水吸收的热量。 因为在电能转化为热能的过程中，除了部分热量被水吸收用于升温外，其他热量还会散失到壶体、空气等环境中，导致能量损耗。因此，水吸收的只是其中的一部分能量。 练习1 使20g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103J/(kg·℃)］ 解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J； 由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量： 练习2 在1标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到____℃。 解析：解答本题的关键是根据热量公式推出 ，且要分清“升高到”与“升高了”的区别。本题“升高到多少”即求水的末温。 根据热量公式Q = cmΔt，得水升高的温度为： 由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃，故水的末温为100℃。 100 课堂小结 　　根据物质比热容的定义可计 ... ...