2024年秋初中科學(xué)九年級上冊同步課件（浙教版）3.5.2比熱容和熱量的計算

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒5.2比熱容和熱量的計算1學(xué)習目標2課時導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測5課堂小結(jié)比熱容熱量的計算熱機燃料的熱值物體在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量。物體吸收或放出的熱量與哪些因素有關(guān)？如何計算物體吸收或放出熱量的多少呢？這就需要引入比熱容的概念知識點比熱容1一、比熱容1.定義：單位質(zhì)量的物質(zhì)，溫度每升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，比熱容的符號為c。2.單位：比熱容的單位是焦／(千克?℃)，讀作焦每千克攝氏度，符號是J／(kg?℃)。3.

比熱容值：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度降低1℃放出的熱量，跟溫度升高1℃吸收的熱量相等，即等于它的比熱容值。4.意義：比熱容是物質(zhì)的一種特性，不同物質(zhì)的比熱容是不同的，它反映物質(zhì)吸熱或放熱能力的大小，它只跟物質(zhì)種類有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、溫度變化等因素無關(guān)。思考：一桶水和一杯水誰的比熱容大？比熱容一樣大，因為比熱容只跟物質(zhì)種類有關(guān)。物質(zhì)比熱容c/焦·(千克·℃)-1物質(zhì)比熱容c/焦·(千克·℃)-1水4.2×103鋁0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油2.1×103鋼、鐵0.46×103冰2.1×103銅0.39×103蓖麻油1.8×103汞0.14×103砂石0.92×103鉛0.13×103一些物質(zhì)的比熱容①從表中可見，水的比熱最大，水的比熱容比砂石大得多；②不同的物質(zhì)的比熱容一般不同的，有個別不同種物質(zhì)，它們的比熱容相同(如冰、煤油)；③同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時比熱值不同。(如冰、水)；④一般情況下，液態(tài)物質(zhì)的比熱容比固態(tài)物質(zhì)的比熱容大。仔細觀察表中數(shù)據(jù)你發(fā)現(xiàn)了什么？思考：為什么在一天之內(nèi)內(nèi)陸地區(qū)的氣溫變化比沿海地區(qū)大？參考答案在質(zhì)量和吸收或放出的熱量相同的條件下，水的溫度的變化比砂石要小得多。因此，在同樣的陽光照射的條件下，一天之內(nèi)內(nèi)陸地區(qū)的氣溫變化比沿海地區(qū)大。思考:水的比熱容是4.2×103

焦/(千克·℃)，這表示意義__________________________________________________________這表示質(zhì)量為1千克的水溫度升高1℃時吸收的熱量是4.2×103

焦。質(zhì)量為2千克的水溫度升高1℃時所吸收的熱量為____________________________。4.2×103焦×2=8.4×103焦4.2×103焦×2×10=8.4×104焦水的比熱容、質(zhì)量和升高的溫度的乘積質(zhì)量為2千克的水溫度升高10℃(如從20℃升高到30℃)時吸收的熱量是___________________________________。可見，水吸收熱量的多少等于_________________________________知識點熱量的計算21.熱量公式(1)物體溫度升高時所吸收的熱量：Q吸

=cm(t-t0)m：質(zhì)量c：比熱容t0：原來的溫度t：后來的溫度思考討論如果要計算物體降溫時放出的熱量，熱量計算公式會有什么不同？物體溫度降低時所放出的熱量：Q放

=cm(t0-t)知識點熱機31.熱機的類型蒸汽機、內(nèi)燃機、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機等都屬于熱機。蒸汽機內(nèi)燃機燃氣輪機噴氣發(fā)動機2.共同特點：通過做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。3.內(nèi)燃機(1)內(nèi)燃機：內(nèi)燃機就是燃料在機器氣缸內(nèi)燃燒的熱機?；钊走B接飛輪的桿曲軸內(nèi)燃機剖面圖在汽車上用的動力裝置絕大多數(shù)屬于內(nèi)燃機。(2)常見的內(nèi)燃機以汽油為燃料的內(nèi)燃機叫做汽油機。以柴油為燃料的內(nèi)燃機叫做柴油機。(3)汽油機的工作過程汽油在汽油機的汽缸內(nèi)燃燒，生成高溫高壓的燃氣，推動活塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能?；钊谄變?nèi)往復(fù)運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。①一個沖程汽油機工作時，活塞在汽缸里做往復(fù)運動，活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程叫做沖程。②一個工作循環(huán)把四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)。在一輛汽車的發(fā)動機中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循環(huán)往復(fù)地重復(fù)“四個沖程”。進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞從上向下運動，汽油和空氣的混合物吸入汽缸，這就是吸氣沖程。吸氣沖程排氣門進氣門進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞從下向上運動，壓縮已吸入的燃料混合物，這就是壓縮沖程。壓縮沖程在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃壓縮后的燃料，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣?；鸹ㄈc火高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功，實現(xiàn)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，這就是做功沖程。做功沖程排氣沖程進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞從下向上運動，把廢氣排出汽缸叫排氣沖程。在汽油機的工作過程中，哪個沖程使汽車獲得動力？在哪個沖程中汽車排出了尾氣？因內(nèi)燃機的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以做功沖程使汽車獲得動力；在排氣沖程中排氣門打開，尾氣排出，所以排氣沖程中汽車排出了尾氣；思考與討論①汽油機的燃料是汽油，而柴油機是柴油；②汽油機吸入的是汽油和空氣的混合物，而柴油機吸入的只有空氣；③汽油機是點燃式，柴油機是壓燃式；④汽油機常用在小汽車、飛機及小型農(nóng)機上。柴油機常用在坦克、機車、拖拉機、載重汽車和海輪上。柴油機和汽油機不同之處知識拓展3.熱機的效率(1)熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，就是熱機的效率。(2)汽油機的效率一般為20%~30%，柴油機的效率可達45%。4.熱機的廣泛使用的利弊(1)熱機的廣泛使用，極大改變了人類的生活和工作方式。(2)熱機在使用過程都要排出廢氣，這些廢氣中含有SO2

、NO2

、CO2

、CO等對人類有害的氣體，嚴重污染了空氣，影響著人類和動植物的生存?？茖W(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境噴氣發(fā)動機風扇廢氣噴管渦輪機燃燒室空氣噴氣發(fā)動機點火器液體燃料廢氣燃燒室汽輪機液氧液氮火箭噴氣發(fā)動機1.燃料的種類(1)固體燃料：木柴、煤炭等。(2)液體燃料：汽油、酒精等。(3)氣體燃料：天然氣、人工煤氣、氫氣等。2.燃料的使用灶具、汽車、輪船、火力發(fā)電廠和各種火箭等，都是利用燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量工作的。知識點燃料的熱值43.燃料的用途火箭使用液態(tài)或固態(tài)氫灶具使用液化石油氣或天然氣汽車使用柴油或汽油思考：你知道燃料燃燒時能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？參考答案：燃料燃燒是物質(zhì)劇烈氧化的過程。從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，燃料燃燒釋放熱量的過程，就是將貯存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。4.燃料的熱值(1)定義：我們把1千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。(2)在國際單位制中熱值的單位是焦/千克，符號為J/kg。不同的燃料它的熱值一般不同。常用燃料的熱值(焦/千克)燃料熱值燃料熱值燃料熱值干木柴1.2×107木炭3.4×107汽油4.6×107煙煤約2.9×107酒精3.0×107煤氣(焦/米3)3.9×107無煙煤約3.4×107柴油4.3×107天然氣(焦/米3)(7.1-8.8)×107焦炭3.0×107煤油4.6×107氫氣1.4×108你能說出焦炭的熱值是3.0×107J/kg表示的意義嗎？表示1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是1.2×107

J。燃料很難完全燃燒，燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。因此，改善燃燒條件，使燃料盡可能完全燃燒，同時應(yīng)盡可能減少各種熱損失，既可以節(jié)約燃料、提高效率，又可以減少污染、保護環(huán)境。汽車的能耗科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境蒸發(fā)損失輸出功率發(fā)動機損失散熱器損失排氣管熱損汽車的能耗分配圖從圖中可見，1千克汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒時放出的能量，大約只有25%用于做功，而其余的75%能量則是損耗掉了。1.下列關(guān)于比熱容的說法正確的是(

)A.水結(jié)成冰后比熱容不變B.將一杯水倒出一半后，剩下的水的比熱容也變?yōu)樵瓉淼囊话隒.北方樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量帶到房屋中供暖，這利用了水的比熱容大的特點D.海邊晝夜溫差變化比沙漠中小，適于居住，這是因為水的比熱容比沙石的比熱容小C2.下表是一些物質(zhì)的比熱容[單位：J/(kg·℃)]。水4.2×103鋁0.88×103煤油、冰2.1×103鐵、鋼0.46×103砂石0.92×103銅0.39×103根據(jù)表中數(shù)據(jù)和生活現(xiàn)象，判斷下列說法正確的是(

)A.不同種類的物質(zhì)，其比熱容一定不同B.比熱容與物質(zhì)的狀態(tài)無關(guān)C.質(zhì)量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊的末溫更低D.沿海地區(qū)晝夜溫差小，這是因為水的比熱容較大D3.在一個標準大氣壓下，5kg、30℃的水[c水＝4.2×103

J/(kg·℃)]吸收1.68×106J的熱量后，溫度是(

)A.80℃

B.90℃C.