内容正文:
利用身边的器材完成以下探究。
任务1:分子动理论的有关探究。
(1)如图所示是气体扩散的实验装置,实验现象说明 气体分子在不停地做无规则运动 。实验中,盛有二氧化氮气体的瓶子要在盛有空气的瓶子的下面,原因是 二氧化氮的密度比空气的密度大 。
(2)如图所示,往试管装进一半染红的水,再注满酒精,加盖密封后静置一段时间,混合后酒精和红水的总体积明显减小,此现象说明分子间有 间隙 ;酒精和红水混合液的颜色逐渐均匀,此现象说明分子不停地 做无规则运动 ;叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一滴较大的水珠,此事实说明分子间存在着 引力 。
任务2:探究分子运动与温度的关系。
(1)实验器材: 两个相同的烧杯、墨水、滴管和温度不同的两杯水 。
(2)实验步骤及现象: 向两个相同的烧杯中加入等量的热水和凉水,用滴管分别在两个烧杯中滴入一滴墨水;过一段时间,观察两个烧杯中墨水的扩散情况,装有热水的烧杯中墨水扩散得快 。
(3)实验结论: 温度越高,分子运动越剧烈 。
利用所学知识解决以下问题。
任务1:尹美用相同的加热源给初温相同、质量相等的水和牛奶加热,发现牛奶先沸腾。牛奶先沸腾的原因是 牛奶的比热容小 。
任务2:如图所示是加热烤肠的情景,增加烤肠内能的方法是 热传递 ;为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤,是因为石头的比热容比铁的比热容 大 。
工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg、温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长的时间,迅速取出放入质量为5 kg、初温为20 ℃的水中冷却,最后与水达到相同的温度。[不计热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103 J/(kg·℃)]。
任务1:此刀具在炉火中吸收了多少热量?
解:合金钢刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长的时间,则末温为t=836 ℃,则合金钢刀具在炉火中吸收的热量
Q合金吸=c合金钢m合金钢(t-t0)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-20 ℃)=3.427 2×105 J。
任务2:淬火后水的温度为多少摄氏度?
解:将煅烧后的合金钢刀具放入初温为20 ℃的水中冷却,最后两者达到相同的温度t′,不计热量损失,有Q水吸=Q合金放,
即c水m水(t′-t0′)=c合金钢m合金钢(t-t′),
代入数据得,4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t′-20 ℃)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-t′),
解得t′=36 ℃,
即淬火后水的温度为36 ℃。
1. 如图所示,民间艺人将糖加热到流体状态,然后用它在平板上“画成”各种小动物, 静待慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的“糖画”。关于“糖画”,下列表述正确的是( D )
A. 糖是晶体
B. 糖的内能一直在增加
C. 糖分子之间只有引力没有斥力
D. 糖先熔化后凝固
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( C )
A. 物体吸收了热量,温度一定升高
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 温度相同的物体,内能不一定相同
D. 物体内能增加,一定从外界吸收了热量
解析:物体吸收热量,内能增加,但温度不一定变化,如晶体熔化,内能增加,但温度不变,故A错误;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关,不能只根据温度判定内能的大小,所以两物体温度相同,内能不一定相同,故C正确;改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,所以物体内能增加,不一定是从外界吸收了热量,故D错误。
3. 下列现象和推断不符合实际的是( B )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲,现象:抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色。推断:分子在不停地做无规则运动
B. 图乙,现象:稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大。推断:分子间只有引力没有斥力
C. 图丙,现象:棉花被点燃。推断:外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高
D. 图丁,现象:当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断:物体对外界做功,物体内能减小,温度降低
4. (多选)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25 ℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图所示)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中正确的是( BD )
A. 豆豆:呵呵,我们这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B. 丁丁:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C. 丁丁:呵呵,我们嘴里呼出了好多“白气”,这“白气”就是传说中的水蒸气吧
D. 豆豆:我听人说啊,嘴里呼出的“白气