12.3研究物质的比热容（1）

初中物理知识点讲解

同学们，大家好，今天我们开始讲第三节，研究物质的比热容

我们在看天气预报时，会注意到这么一个问题，在同一天内，同一纬度的沿海地区和沙漠地区昼夜温差不同，沿海地区的昼夜温差会比较小，而沙漠地区的昼夜温差会比较大。这是为什么呢？其实在这里就涉及到不同物质吸放热性能的问题。

我们已经知道了，同一种物质，在质量相同时，温度变化相同时，吸收或者放出的热量是相等的。

比如：1kg的水温度升高1℃时所吸收的热量是4.2×103J，1kg的水温度降低1℃时所放出的热量也是4.2×103J。

那么不同物质比如水和沙石，在质量相等，温度变化相同时，它们吸收或者放出的热量会相等吗？

下面我们来看一个实验，探究水和沙石的吸、放热性能

我们用两个相同的烧杯分别装100g的水和100g的沙石，用相同的酒精灯对它们分别加热，同时搅拌沙石和水，使它们受热均匀，观察在相同的时间内，水和沙石温度升高的情况。

我们可以观察到：加热时间相同时，沙石升高的温度更明显。也就是说水的吸、放热性能比沙石强。

我们还可以这样进行实验，选择质量相同的水和沙石，分别用相同的酒精灯给它们加热，当它们升高的温度相同时，比较它们的加热时间。

我们可以观察到：升高相同的温度时，水加热的时间会更长。也就是说水的吸、放热性能比沙石强。

于是我们得出这样的结论：质量相同的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。

在这个实验中用到了控制变量法，控制了水和沙石的质量和初温相同，加热装置相同。只改变了物质的种类。

同样用到了转换法。通过加热时间长短来反应吸收热量的多少。加热时间相同，说明水和沙石吸收的热量相同。

在这里用到的测量仪器有：天平：测量水和沙石的质量，温度计：测量水和沙石升高的温度，秒表：测量加热时间。

我们可以对比一下，探究水和沙石的吸放热性能的实验和比较不同燃料热值的实验，这两个实验中，主要的不同点是:这个实验改变了物质的种类，一个是水，一个是沙石，控制了加热装置相同。而比较不同燃料的热值的实验中，改变了燃料的种类，一个是酒精，一个是煤油，控制了水的质量和初温相同。

通过这个实验，我们可以知道，物体温度升高时，吸收的热量，不仅跟质量和升高的温度有关，还跟物质的种类有关。

为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。

在物理学中，用比热容表示物质的吸放热性能，比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高或降低1℃所吸收或者放出的热量。

对比热容我们需要理解这么几点：

1：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高或降低1℃所吸收或者放出的热量。意思是说单位不同，只是数值相等。比热容用符号c表示，单位是J/（kg .℃）

2：水的比热容等于c水=4.2×103J/（kg .℃），水的比热容是我们初中物理中最大的比热容，表示水的吸放热性能最强。

c水=4.2×103J/（kg .℃）表示的物理意义是：1kg的水温度升高或者降低1℃时所吸收或者放出的热量是4.2×103J。

3：比热容是物质的属性，只和物质的种类和状态有关，和物质的质量，体积等因素无关。

比如水的比热容是c水=4.2×103J/（kg .℃），冰的比热容是水的一半c冰=2.1×103J/（kg .℃），沙石的比热容为0.92×103J/（kg .℃）。

现在我们就可以解释为什么沿海地区昼夜温差比沙漠地区昼夜温差小。

原因是，水的比热容比沙石的比热容大，对于质量相等的水和沙石来说，在吸收相同热量的情况下，水的温度上升得少，而沙石的温度上升得多。

水的比热容大在生活中有很多的运用，比如1：调节气候2：冬天用热水袋取暖

3：用水做为汽车发动机的冷却剂4：春季傍晚，农民往秧田里灌水防止秧苗冻伤

5：也可以解释在冰的熔化图像中，熔化前冰的温度上升更快，熔化后水的温度上升更慢，原因是因为水的比热容比冰的大。

我们俗话说的：早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜，实际上就是因为沙漠地区沙石的比热容小，在其他条件相同时，沙石的温度变化明显，导致昼夜温差较大。

今天的课我们就讲到这里，同学们，再见。