魔鬼食物制作挑战（魔力科学小实验）

每天1个科学小知识，培养孩子的科学素养。实验目的了解比热容的概念及其应用实验材料纸杯、排骨、肉片、蘸料调味料、热水、铁架台、酒精灯操作步骤1.将纸杯固定在铁架台上，并倒入半杯约85℃的热水。常见液体和固体物质中，水的比热容是最大的。比热容是物质的一种特性，同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化。

每天1个科学小知识，培养孩子的科学素养。

文 | 魔力科学小实验，本文为原创，转载请注明来源。

冷不丁的，广东似乎一夜入秋。昨天还艳阳高照，今天已是瑟瑟凉风。

不需要运用热学原理来论证是不是该换长衣长裤了，俨然这已成为刚需。记得曾经有一位东北的朋友跟我讲，“广东的冬天实在太冷了，还是我们东北好过冬，暖和！”

其实，这话一点儿也不假。广东的冷是湿冷，入骨的冷，就好比它的热——湿热，蒸包子似的热。话说，这样突然降温，适时喝上一碗热乎乎、料又足的排骨汤，该是一件极美的事儿吧。

这样的排骨汤固然好喝，不过，它的缺点也是显而易见，那就是：

费 — 排 — 骨！

今天，我要用极少的排骨，利用一个纸杯炖一杯暖暖的排骨。是的，你没看错，就是：

纸！杯！炖！排！骨！

这就是我今天要演（tiao）示（zhan）的实验，能成功吗？请看今天的科学小实验。

实验目的

了解比热容的概念及其应用

实验材料

纸杯、排骨、肉片、蘸料

调味料、热水、铁架台、酒精灯

操作步骤

1.将纸杯固定在铁架台上，并倒入半杯约85℃的热水。（也可以使用常温清水）

2.将新鲜排骨和调味料放入纸杯中。

3.用酒精灯外焰对准纸杯底部中央持续加热。（尽量避免空气扰动）

4.持续加热6分钟后熄灭酒精灯，查验排骨是否炖熟。

现象及原理

通过上面的实验我们发现：用酒精灯对加注了热水的纸杯持续加热后，排骨已经完全炖熟，继续点燃酒精灯，杯中放入肉片，肉片很快就被煮熟，但纸杯并未点燃。

△排骨在纸杯中炖熟

△纸杯依旧完好

下面的动图也许更直观，我们来看看。

炖熟排骨用时6分钟，而煮熟肉片，仅需1分钟，而纸杯没出现漏水，更没被点燃！

水的比热容非常大，吸收了加热过程中的大量热量，且水沸腾汽化也持续吸收热量。标准大气压下，水的沸点是100℃，而纸的着火点是183℃，对纸杯加热时，水不断从纸杯上吸收热量，即使烧开后，水的温度也保持沸点不变，从而使纸杯的温度不会超过183℃，加上热水上浮、冷水下沉，杯内的水实现自循环，不断冷却纸杯底，所以水沸腾时纸杯不会着火，甚至可以炖熟排骨。

什么是比热容？

单位质量的某种物质，温度升高1度或温度降低1度需要吸收或者放出的热量，就是比热容。国际单位是焦耳每千克开尔文[Jkg-1K-1]。

物质的比热容越大，相同质量和温升时，需要更多的热能。以水和油为例，水和油的比热容分别约为4200 Jkg-1K-1和2000 Jkg-1K-1，即把相同质量的水加热的热能比油多出约一倍。（单位中的K和℃可以任意互换）

说人话就是：水升温需要吸收更多的热量！

常见液体和固体物质中，水的比热容是最大的。因此，今天的实验里，只要杯中保持有水，杯子就不会被点燃。

比热容有什么应用？

1.海水的比热容较大，而且海水占比又比较大，所以当温度升高的时候，海洋的升温是比较慢的，到晚上降温也比较慢，这样就形成了四季如春的海洋性气候。

2.在沙漠砂石的比热容相对就比较小，所以在我国新疆吐鲁番地区就形成了早穿皮袄午穿纱的特殊现象，同时昼夜温差比较大，有利于植物糖分的积累，所以那里的瓜果比较甜，也是比热容的原因。

3.在工业上我们常常用水来做冷却剂，一个是因为水比较便宜，很重要的一个原因是因为水的比热容比较大，两个原因结合在一起，冷却剂就选择了水。冬季采暖设备用水做介质，也是由于这方面的原因，夏天屋顶洒水降温也是同理。

4.菜农在贮存蔬菜的菜窖里放两大缸水，当温度骤降时，大缸的水放热保温，温度上升时，大缸的水又吸热降温，构成一个天然的空调，也是利用的水的比热容大的特点。

△菜窖，图片源于网络，侵删

5.城市里面修建人工湖，可以利用水系的吸放热功能，调节小气候。也是对比热容的应用。