同样的日照条件下,为什么沙子和海水的温度不一样?(比热容)

[复制链接]
! Z, L( r5 B" {( j' Q
3 `: i, Y3 [& S7 P! _
' _! g7 D/ q+ J, o
语音讲解-比热容.mp36:36
; C8 \- F2 P3 I( n1 O7 E
来自中考笔记
/ m/ L/ A& L/ P, X5 X: O; H0 m* g
) @6 S- V/ ?9 G5 }
, z' L+ l5 E' P* Y- M
4 h/ M* G# p( z( _9 V! L0 \

烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。

3 D$ u" f d* X% j ?* @% g

同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?

9 M8 Y$ c/ x- ]# F! w; Z

是不是海水多,把吸收的热量分散了?

) J; B1 @. }6 D; `1 H

那我们就用相同的热源,给相同质量的两种物质加热,看看结果会如何?

+ x* S- d a4 d; }3 ^4 }' X

实验:比较不同物质的吸热情况

) N# [4 E- w9 w L8 R4 ~
5 m; W: X% O: v+ g3 p0 y3 y! l; `

设计实验记录表格

! Y+ {9 f5 p3 j
, t; ]1 X. v/ f
t/ f2 }' p# _% \0 i/ p1 {
8 ` y2 o* n% ]' |/ p1 ]

物质种类

% N: N s" G T8 Z

质量

. J" q& Y# G9 r

0 u7 j' v5 M# D. s+ ?0 M1 V7 E. U

0分时温度

0 L7 q5 P" a$ p* S

8 F3 T& D/ u1 U8 H/ F2 D& {8 |' j

2分时温度

/ X0 E9 @: z1 U6 g5 l8 i

4分时温度

) N; i2 E1 g6 l" F( l8 S* j

6分时温度

r7 D) c; [* H2 ^6 z, e+ D

8分时温度

/ q. i8 ]% N4 n# t! U6 e7 @* ]

食用油

% n( w- A# F* J- w$ z/ Z, T# U6 ]

) x5 u/ X0 \- x5 \

7 R) R% J/ i, R; q2 I$ O4 E9 r

- _4 W. w5 @; G& S; t* W
. G f2 \8 \1 u/ Q( w' y
3 }3 L& m8 {: [+ J( A2 j
3 a) P% N2 S4 I- _3 a' x

实验操作

$ d8 ~5 \$ R" I- o: E

首先,用两个规格相同的烧杯、天平和砝码,称取质量相同的水和食用油,然后把两个规格相同的电加热器串联在一起(保证加热时间相同),连同两个规格相同的温度计分别插入水和食用油的中央(烧杯、电加热器和温度计不要互相接触),再准备一只秒表,当水和食用油的初温相同时开始加热计时,每隔两分钟记录下两个温度计的示数,填入表格。

* J- M! F, j, T3 y& e2 K! V

实验分析

/ I7 }, m* n- N% `

因为无法直接测量吸收的热量,所以我们必须用转换法进行转换。由于两个电加热器的规格相同,所以加热时间相同,放出的热量就相同;加热器处于液体中央的加热部分相同,所以可以认为物质吸收的热量也相同。这样,我们就可以用加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少。

# ]: u. O! X* A0 c; V# ?* C

通过实验观察和表格数据分析可知:加热时间相同,食用油升高的温度高;升高相同的温度,水的加热时间长。

/ F6 n, K* `7 n

由此我们可以推测:相同质量的不同物质,吸收了相同热量之后,温度变化不同。

/ _- `' ~% U0 N+ O- Q% g

比热容

- t) \, R$ ^' z

物理学家经过大量的实验证明:就像密度一样,每种物质还有一个可以反应自身性质的物理量 —— 比热容。

+ l% ~$ N5 G% m$ X% n0 K/ T, H/ d

物理学规定: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)的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容

2 n7 Z" D7 `4 P5 l( R' i+ Z

2 p& O! Z/ X( Y

表示吸收或放出的热量,单位是焦耳(J); 表示质量,单位是千克(kg);表示升高(或降低)的温度,单位是 °C;表示初温,表示末温); 表示比热容,单位是焦每千克摄氏度( J/(kg · °C)。) |5 R4 A# O" a0 N

在比热容公式中含有4个变量,知道其中3个变量,就可以求出第4个变量。(有时是5个变量,知道其中4个,就可以求出第5个)

{6 L: _, `% \; ?2 p8 {* a' W

比热容常识

8 t0 K0 U! T; |: x" G; ^# Z
不同的物质,比热容一般不同,但煤油和冰的比热容相同。液体的比热容较大,固体或金属的比热容较小。水的比热容最大,是冰的二倍。

比热容的应用

3 M* s2 C7 ~; n9 _$ _) ^

可知,当质量和热量不变时,温度的变化量与比热容成反比。也就是说,质量相同的不同物质,当吸收或放出同样的热量时,比热容较大的物质温度变化较小。因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。

6 i% u3 `7 ?- f, F1 W) z8 Y
: ^% J9 I+ L6 Y( Y, c& ?4 A8 z

水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候,水可以吸收或放出很多的热量,但水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。

0 a3 T) k" D# D4 _
3 Z! U8 v2 V# c. N: y

电脑CPU的水冷风扇,用水作为散热介质。是因为水的比热容较大,吸收较多的热量时,水的温度并不会升很高,也就保证电脑CPU不会过热。

6 t# ?0 n' t, s1 E- a
4 S2 T/ B. c4 G2 L" {- D

水的比热容是沙石的4倍多,如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。所以,同样的日照条件,沙子和海水的温度不一样。

0 C" d5 }+ ?6 ~& O) m/ z
" W x$ l3 G8 k- z. V+ O

夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙石的比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多;放出同样的热量,温度会下降很多,所以沙漠的昼夜温差很大。因为海边昼夜温差较小,所以海边更适于居住。

' T# ^$ I" W( M9 C& h4 V
2 d2 D. t' \' L8 }4 D

可知,当质量和温差不变时,热量与比热容成正比。水的比热容较大,与其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多。所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。

5 K- K; O7 G, I M2 R4 i- `
8 k2 x! G% \7 F, [1 d

培育秧苗时,常常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出。这是因为在夜间温度下降时,水会放出较多的热量,保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏。

& M, I- R' d* e: F& o% K3 m1 ~1 n

参考资料

4 U. `$ @( ]3 p3 N9 i

人教版九年级物理全一册

6 R6 q+ H" Z3 k3 c# G9 y

沪科版九年级物理全一册

4 Q: ?; |( V" p* @5 a, `

B站:-DSTBP-

1 W8 g$ d8 d& H- T1 v) Y, A, k
" E. _( [ [2 i, M/ L& }7 [ & _. _ T8 T+ S/ }9 h( @ # }- W9 _& \7 N7 D0 T . c Q2 C; |3 n" \% `4 R# U ) o5 f) D" m+ F5 r0 u9 l
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
阳阳的爸
活跃在2025-1-26
快速回复 返回顶部 返回列表