换一种方式理解比热容的概念——关于比热容的对话

江苏省江都市富民中学  巫玉林  邮编 225252　　

师：同学们，我们已经学习过有关比热容和热量的知识，其中，比热容是个比较抽象的概念，同学们觉得挺难理解的，下面我们就换一种方式来重新认识它，好不好？　　

生：好。　　

师：同学们都是好孩子，在家里肯定都会帮爸爸妈妈做一些家务事。那我就来问大家几个小问题。1，在同样加热的条件下，烧一小杯水与烧一大锅水，都烧开，哪个烧的时间长？ 　　

生：一锅水。　　

师：哪个吸收的热量多？　　

生：一锅水。　　

师：2，在同样的条件下，烧相同质量的两杯水，让它们分别升高　5摄氏度　、　50摄氏度　，哪个烧的时间长？哪个吸收的热量多？　　

生：　50摄氏度　的。　　

师：3，在同样加热的条件下，相同质量的水和油，哪个温度升高得快？　　

生：油。　　

师：如果让水和油上升相同的温度，哪个加热时间长？哪个吸收的热量多？　　

生：水。　　

师：不错。在同样的加热条件下，加热时间的长短反映了吸收热量的多少，质量相等的不同物质上升相同的温度，谁加热的时间长，谁吸收的热量就多，谁吸热的本领或者容纳热的本领就强。那么，水和油相比，哪个吸热的本领或者容纳热的本领强？　　

生：水。　　

 师：同学们回答得非常好。那么，从刚才我们的讨论中，你能看出在热传递过程中所吸收的热量与哪些因素有关吗？　　

生：质量、上升的温度、物质的种类。　　

师：不错，在质量和上升的温度相同时，物质的种类不同，其容纳热的本领就不同，它们所吸收的热量就不同。可是，水和油我们凭生活经验就可以比较它们容纳热的本领，如果有两个未知的物质，我们该怎样来比较它们的容热本领呢？　　

生：在质量和上升的温度相同时，比较它们吸收的热量。　　

师：我们还是来看具体的加热实例吧，如下表，　　

A和B哪个容热本领大呢？它们质量不相等呀！　　

生：可以让它们质量相同，比如都取　2千克　或者都取　4千克　。　　

师：相同的物理量我们习惯上取单位物理量，是多少？　　

生：　1千克　。　　

师：很好。温度不相等呢？　　

生：上升相同的温度，取单位摄氏度,即　1摄氏度　。　　

师：那么，单位质量的A和B，都上升单位摄氏度，它们吸收的热量分别是多少呢？大家算算看。　　

……　　

生：A是4×10³J/（kg·　⁰C　），B是2×10³J/（kg·　⁰C　）。　　

师：谁的容热本领大？　　

生：A。　　

师：好，通过刚才的分析我们就找到了比较物质容热本领的方法，即比较单位质量的不同物质上升单位摄氏度所吸收的热量。在物理上，人们把物质的容热本领称为比热容。谁来给比热容下个定义？　　

生：　1千克　某种物质上升　1摄氏度　所吸收的热量。　　

师：这样看来，水和油相比，哪个比热容大？　　

生：水。　　

师：在相同条件下，水和油哪个吸收的热量较多？　　

生：水。　　

师：在相同条件下，哪个温度上升得快？　　

生：油。　　

师：物质的容热本领即比热容，就相当于一位武林大侠的武功，当他与别人比武时，他的武功越强，他承受别人打击的本领（吸热）就越大；他的武功越强，他就越能面不改色心不跳（温度的变化不明显）。　　

生：哈哈哈……　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　师：换言之，比热容突出反映的是物质容纳热的本领，容者器量也，这就好比有两个容纳水（容热）的容器，它们等高但底面积不相等，若装入等质量的水，容积（容热本领）小的，水位就升高（温度变化）得多；若两容器中水位升高（温度变化）一样多，容积（容热本领）大的容纳的水（热量）就多。那么，当容积小的容满水的时候，容积大的还能再容纳水吗？　　

生：能。　　

师：如果两种物质容纳热的本领不一样，当容热本领小的不能再容热的时候，容热本领大的还能再容纳热吗？ 　　

生：奥，老师，我终于明白了，物质就像容纳热的容器，只不过不同物质容纳热的“容积”不一样，本领不相同而已。　　

师：真的明白了？　　

生：真明白了。　　

师：那好，我就来考考大家，为什么沿海地区的气温变化没有内陆地区明显？　　

生：因为沿海地区水多，而水的比热容较大，在相同受热的情况下，其容热本领较强，故温度变化较小。　　

师：为什么汽车发动机里面用循环流动的水来进行冷却呢？　　

生：因为水的容热本领大，在同样的条件下，它可以吸收更多的热量。　　

师：同学们回答得真好！今天的谈话就到这儿，谢谢大家！　　

生：谢谢老师。