比熱容:質量為m的某種物質,吸收或放出熱量Q,溫度升高或降低t,則Q:mt就是這種物質的比熱容。
比熱容只與物質種類、狀態(tài)即物態(tài)有關,與物質質量、升高或降低溫度的多少、吸收或放出熱量的多少均無關。
不同物質比熱容一般不同(冰和煤油除外),相同狀態(tài)的同種物質比熱容相同,即Q:mt的值是恒定不變的,因此,比熱容和密度一樣,都可以用來鑒別物質。
液體的比熱容一般比固體大,固體非金屬的比熱容一般比金屬大。
比熱容的大小:一是反映了物質的吸熱或放熱能力,即比熱容是表示物質吸熱或放熱能力的物理量,比熱容大的物質升高或降低相同溫度吸收或放出的熱量多,故比熱容大的物質吸熱或放熱能力強;二是反映了物質吸熱或放熱后溫度改變的難易程度,比熱容大的物質吸收或放出相同熱量,溫度改變較小,故比熱容大的物質溫度改變較難。
水的比熱容較大的特點的應用:
1.一定質量的水,升高或降低一定溫度,吸收或放出的熱量較多——用水取暖或作冷卻劑、散熱劑。
2.一定質量的水,吸收或放出一定熱量,升高或降低的溫度較小——調節(jié)氣候。
沿海地區(qū):白天,海陸風;夜晚,陸海風。
海洋性氣候;大陸性氣候。
初春秧田:早晨多排水,夜晚多灌水。
早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜。
物體吸收或放出熱量的多少,或者說吸熱或放熱能力的大小,與物質的種類(即比熱容c)、質量m、溫度的變化量t有關。
不計熱量損失,存在熱平衡方程:Q吸=Q放。公式適用于在同種狀態(tài)下吸熱或放熱的計算。如果物質狀態(tài)發(fā)生了改變,比熱容就會發(fā)生變化,此時用上述公式就不能計算整個過程吸熱或放熱的多少。如0。C的水變成0。C的冰,這是凝固放熱過程,溫度不變,其放熱不能用Q=cmt計算,而另有專門的凝固放熱計算方法,即“一放多吸”公式:Q放=Q吸1+Q吸2+Q吸3+…+Q吸n。如把燒紅的鐵放入容器里的水中,則有:Q鐵放=Q水吸+Q容吸。
比熱容典型題型解題方法:圖像法;控制變量法;比例法。
溫度、內能、熱量面面觀
1. 溫度、內能、熱量三者之間的關系:
溫度與內能:物體溫度改變,內能一定改變;物體內能改變,溫度不一定改變,如水的沸騰、晶體的熔化和凝固。
熱量與內能:物體吸收或放出熱量,物體的內能一定會增加或減少;物體的內能增加或減少,不一定是物體吸收或放出了熱量,還有可能是做功引起的。
溫度與熱量:物體溫度改變,可能是吸收或放出了熱量,也可能是做功引起的;物體吸收或放出熱量,溫度不一定升高或降低,如水的沸騰、晶體的熔化和凝固。
判斷:當物體溫度發(fā)生變化時,要吸收或放出熱量。
判斷:熱量總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體。
判斷:熱量總是從內能大的物體傳到內能小的物體。
判斷:熱量總是從熱量多的物體傳到熱量少的物體。
判斷:熱量也可能從內能小的物體傳到內能大的物體。
2. 溫度、內能、熱量的描述:
溫度是狀態(tài)量,不能說:傳遞溫度;只能說:是多少、升高多少、降低多少溫度。
內能是狀態(tài)量,可以說:有、具有、含有、改變、傳遞。
熱量是過程量,不能說:有、具有、含有;只能說:傳遞、吸收或放出(釋放)熱量。熱量也不能比較大小,熱量的大小或吸熱與放熱的多少與物體內能的大小、溫度的高低沒有關系?!盁醾鬟f”中的“熱”首先一定是指內能,同時因為只有在熱傳遞過程中傳遞的內能才叫熱量,故“熱傳遞”中的“熱”又可以指熱量。
3.木塊從斜面頂端勻速滑到斜面底端,在此過程中,木塊的動能不變,重力勢能減小,故機械能減小,機械能轉化為內能,故內能增大。
4. 兩物體發(fā)生熱傳遞的條件是:A.它們具有的內能不等;B.它們的溫度不等;C.它們必須互相接觸;D.它們具有的熱量不等。
5.用“功”和“熱量”都可以量度物體內能的改變。即物體內能的改變,既可以用吸收或放出熱量的多少來量度,也可以用外界對物體做功或物體對外界做功的多少來量度。
在熱傳遞過程中,物體內能的改變不能用功來量度,只能用熱量來量度。
6. 判斷:對物體做功,物體內能一定增加。一是“被”做功的對象,得到的“功”可能轉化成內能,也可能轉化成其它形式的能量。如果轉化成內能,內能才增加;如果轉化成動能,就體現(xiàn)為速度。比方說用手向上提重物,那么手對重物做的功就轉化為動能和重力勢能即轉化為機械能,沒有轉化為內能。二是“被”做功的物體一邊“被”做功,一邊向外界傳遞熱量,故內能也不一定增加。
判斷:物體對外做功,物體內能一定減小。一是物體具有的能量不只是內能,物體在對外做功時,根據(jù)能量守衡定律,不一定是自身的內能轉化為其它形式的能,也可能是其它能減少。例如:河水對水輪機做功,是河水的機械能轉移到水輪機上,河水的內能并沒有減小。又比如:一物體有初速度,在粗糙平面頂著另一物體前進,則是動能減少而內能會增加(摩擦生熱)。二是如果一邊對外做功一邊吸收熱量,且吸收的熱量大于因對外做功而減少的內能,就抵消了因對外做功而減少的內能,故內能不一定減少。