利用比热容解释生活中的问题

学生经常不知道从哪个角度用比热容的知识来解释生活中的一些物理现象，特别是水的比热容大的特性。让我们举几个例子供学生参考。

1.沙漠地区昼夜温差很大，而沿海地区温差不大。内陆地区冬天比沿海地区冷，夏天比沿海地区热。你能用比热容解释这些现象吗？

答:因为水的比热容相对较大，而沙、砾石和土壤的比热容相对较小。大量的沿海海水和内陆土壤和沙子以同样的方式被加热(吸热)或冷却(放热)，根据热量计算公式得到t-t0 =δt = Q/cm。当q和m相同时，比热容c越大，δt越小，即温度变化越小。因此，当以同样的方式加热(吸热)或冷却(放热)时，内陆地区冬季比沿海地区更冷，夏季更热。

2.当一个城市管理了一条流经城市的小河流后，它利用溢流坝使城市从北到南的河段充满清澈的水，在两岸种植各种各样的花草树木，使原本荒凉的两岸挤满了人，在夏天的夜晚享受凉爽。住在河岸两边的人说，他们现在明显感觉比夏天凉爽多了。请解释原因。

a:在处理之前，河里的水很少，而且河两边的花和植物也很少。到处都是光秃秃的沙子。因为沙子的比热容很小，只有水的五分之一。因此，当阳光明媚时，裸露的沙子吸收热量，温度迅速升高，使温度过高，所以人们感到热。然而，当晚上没有阳光的时候，裸露的沙子会释放热量，温度会迅速下降很多，使温度很低，造成白天温差很大，不利于人体健康。

经过处理后，河里充满了水，河岸上长满了花、植物和树木。当阳光普照时，水的比热容大约是沙子的五倍。因此，水吸收热量后，温度上升缓慢且不多，因此温度不会上升得很高，人们会感到凉爽。当晚上没有阳光时，水放出热量后温度下降缓慢且不多，防止温度下降很低，导致白天温差很小，这对人体健康有益。

此外，由于两边都是花木，当温度上升时，花木中的水分蒸发加快，当水分蒸发时，它从周围空气中吸收热量，降低温度也是人们感到凉爽的一个原因。在我们的日常生活中，我们经常接触到一些俗语，其中也包含比热容和热量的知识。让我们举几个例子供学生参考。

1.霜前冷

晚上，地面上物体的温度下降得更快，如植被、岩石等，因为它们的比热容更小，温度变化更快。如果温度降到0℃以下，空气中的水蒸气会凝结在地面上的这些物体上形成霜，所以人们在第一次结霜之前会感到寒冷。

2.吉祥的雪是这一年的好兆头。

雪的结构很松散，里面有很多空气。雪和空气是不良导体。庄稼的表面覆盖了一层雪后，就像盖了一床厚厚的被子。地面的热量不容易散发，作物的温度也不会因为落差小而冻死。同时，当下雪和融化时，温度非常低，这很容易将一些害虫冻死，从而使庄稼在来年生长旺盛。

3.早上穿棉袄，下午穿纱布，围着炉子吃西瓜。

这是沙漠地区特有的气候现象。在沙漠地区，气温昼夜变化很大。晚上和早上的温度都很低。人们必须穿棉袄和棉被来御寒。然而，当太阳升起时，白天温度会迅速上升，如此之高，以至于人们即使赤膊上阵也会觉得热。这真是一种奇怪的自然现象。原因是什么？事实证明，这是由比热容引起的另一场“灾难”。沙漠中砂砾的比热容小于水的比热容，因此在吸收(释放)热量的相同条件下，砂砾的温度迅速上升和下降。然而，沿海地区的温度在一年内变化不大，这也是原因。

4.不怕潮湿和寒冷，不怕干燥和寒冷。

水的比热大于沙子和砾石(土壤)的比热。在相同的释热条件下，砂石的温度会低于水的温度。与无水田相比，当温度下降时，有水田的温度不会下降得太低，而无水田的温度会下降得更低。因此，有经验的农民经常在晚上把水倒入春苗床，在白天排水，这样幼苗就不会结冰。这是为了充分利用物质的比热为农业生产服务。