内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.下列用做功的方式使冰熔化的是( )
A.太阳照射 B.相互摩擦 C.浸入热水 D.炉火加热
2.有甲、乙两块同种材料制成的质量不同的金属块,已知它们吸收相同的热量后,温度的变化量之比为,可知它们的质量之比为( )
A. B. C. D.
3.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.水沸腾时继续吸热,温度保持不变
C.物体的温度越低,所含的热量越多
D.物体温度不变,物体的内能就一定不变
4.如图是小慧同学在恒温封闭环境中做冰熔化实验时绘制的温度﹣时间图线,容器内的100g的冰最终变化成100g的水,且变成水后,下列说法( )[c水=4.2×103J/(kg•℃),c冰=2.1×103J/(kg•℃)]
①该物质在“1min﹣2min”段吸收的热量等于它在“20min﹣21min”段吸收的热量
②该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能
③BC段该物质吸收的热量是3.36×104J
A.只有①是正确的 B.只有①②是正确的
C.只有②③是正确的 D.①②③都是正确的
5.如图所示,酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热,至沸腾后继续加热一段时间.下列说法正确的是 ( )
A.冰水混合状态,冰和水的总内能不变
B.温度升高过程中,烧杯中水的机械能增加
C.温度升高过程中,烧杯中水的内能不变
D.沸腾过程中,烧杯中水的内能减少
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.热量可能从内能小的物体传给内能大的物体
D.汽油机做功冲程燃气的内能增大
7.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C.一块0摄氏度的冰熔化成0摄氏度的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
8.甲、乙两物质的比热容之比为1∶2,质量之比为3∶2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.6∶1 D.1∶6
二、多选题
9.下列关于分子间作用力的说法正确的是( )
A.分子间有时只存在引力,有时只存在斥力来
B.固体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C.分子间引力和斥力总是同时存在
D.气体分子相距很远,分子间的作用力可以忽略
10.一定质量0℃的水,凝固成0℃的冰后,下列说法正确的是( )
A.分子平均动能不变 B.分子势能不变
C.温度不变,内能不变 D.分子间的间距变大,内能增小
11.如图,烧瓶内盛有少量的水,给瓶内打气,可看到瓶塞跳起。下列说法正确的是( )
A.给瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.给瓶内打气时,瓶内气体内能减少
C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度降低
D.瓶塞跳出后不具有内能
12.下列说法中正确的是( )
A.温度为0℃的物体也有内能
B.物体的温度越高,所含的热量就越多
C.物体内能的改变一定是通过做功来实现的
D.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
13.关于如图所示的四个实验情景,分析正确的是( )
A.图甲:塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气内能减小
B.图乙:抽掉玻璃板一段时间后,两瓶内气体混合在一起颜色变得均匀,说明分子在不停地做无规则运动
C.图丙:两个底面削平的铅柱紧压在一起后能吊住重物,说明分子间只存在引力
D.图丁:利用相同的酒精灯分别给质量、初温均相同的水和食用油加热相同的时间,由于水的比热容较大,所以水的末温较高
14.把质量为m温度为30℃的铁块投入到一杯0℃的水中,最终铁块的温度降低到6℃;那么把另一块质量为 ,温度为30℃的铁块投入到同样的另一杯水中,热平衡后,分析以下说法,正确的是(不计热量损失)( )
A.铁块降低的温度等于水升高的温度
B.另一块铁块最终的温度为10℃
C.第一块铁的热量比第二块少
D.铁块改变的内能等于水改变的内能
15.某种煤油有关数据如表:( )
熔点
﹣30℃
热值
4.5×107J/kg
沸点
160℃(一个标准大气压)
比热容
2.1×103J/(kg⋅℃)
密度
0.8×103kg/m3
体积膨胀系数
1×103/℃
如图,有一只煤油加热灯,内装 50g 煤油,正在加热烧杯中质量为 200g,初温为 20℃的煤油,经过 10min 后,烧杯中的煤油温度升为 80℃,加热灯中的煤油变为 48g,若不计加热过程中煤油的蒸发,当地气压为一个标准大气压,若杯中煤油相同时间吸热相等,则( )
A.在这 10min 内,装置的加热效率为 28%
B.加热过程中,杯中煤油密度不变
C.杯中煤油每秒平均吸热为 150J
D.若继续再加热 20min,煤油温度会变为 160℃
16.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3 kg和2 kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为1.26×105J
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3︰2
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为2︰3
D.将甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的时间之比为2︰3
三、填空题
17.人们常用热水袋给手取暖,这是通过 的方式增大手的内能,使手的温度 。
18.把红墨水分别滴到热水和冷水中, 水变色更快.这一现象表明:温度越高,分子 .
19.下列现象中,利用做功改变物体内能的是: ,其余是通过 方式改变物体的内能。这两种方式改变内能是 的。
(1)冬天,人们用双手反复摩擦取暖。 (2)在古代,人类钻木取火。
(3)冬天,人们用嘴对着双手“呵气”取暖。(4)把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热。
(5)晒太阳时会感到很热。 (6)用锤子反复打击一块铁片,它的温度会升高。
(7)多次弯折一根铁丝,弯折处会发烫。
20.挖开多年堆煤的地面,会看到地面下一定深度的土层带有黑色,这是 现象;断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过 的方法增大铁丝内能的.
21.在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,在直玻璃管中应先注入 ,目的是 ,为使实验现象更明显,应选用内径较 的玻璃管.
22.A、B两物体质量相等,温度均为;甲、乙两杯水质量相等,温度均为。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了,乙杯水温降低了,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为 。
23.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则甲杯水中每分钟吸收的热量为 J,加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为 。
24.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
四、实验探究题
25.为比较两种液体的吸热能力,小军用图甲中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表,收集的实验数据记录如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,此温度值是 ℃,本次实验采用的科学方法是 ;
(2)实验中,用 间接反映液体吸收热量的多少;
(3)分析表格数据可知:升高相同的温度,吸收热量少的物质是 ,通过分析表中数据可知, (填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力。
五、计算题
26.质量为0.5kg初温为30℃的冷水,温度升高了40℃,吸收了多少热量?[水的比热容:4.2×103J/(kg·℃)]
27.用天然气灶给水加热,在标准大气压下把体积为10L,温度为50℃的水加热到沸腾。[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)求水的质量?
(2)水吸收的热量?
28.某太阳能热水器中装有40kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到60℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)热水器中的是所吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值为8.4×107J/m3,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
29.在1标准大气压下,将100g的冰水混合物加热至沸腾,求:水吸收的热量Q吸。
六、作图题
30.如图所示,用打气筒向瓶内打气,一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”请你根据这一现象画出:从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图像。(环境温度为t0)
31.如图所示,将装有90℃热牛奶的奶瓶放入20℃的水中,15min后,水和牛奶的温度均为40℃,试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图象。
32.在1标准大气压下,请在图中画出冰熔化过程中温度随时间变化规律的图像,画图像时,要考虑到水的比热容较大的问题。
33.如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒,左端固定在墙上,现在先用力F向左推活塞,使活塞从A位置运动到最左端C 位置。撤去力F后,活塞又被圆筒内的气体推回到A位置。请在图乙的坐标图中作出活塞从A位置运动到C位置再返回A位置的过程中,金属圆筒内的气体的内能随位置变化的大致关系图像。(绝热:表示没有热量传递。坐标原点表示内能为零)
七、综合题
34.深圳一天的外卖量高达百万单,图甲是常用的两种外卖包装袋。针对不同外卖包装的保温能力,开展项目式学习。
【驱动问题】哪一种材料的包装袋保温能力更强?
【项目研究】准备大小和厚度相同的牛皮纸包装袋和铝箔复合包装袋各一个,两个杯子盛有初温相同的热水,插入温度计后密封进两个包装袋中,如图乙所示,并用停表计时。
(1)图乙的设计的错误之处 。
(2)改正后,测得两杯热水的温度随时间变化的图像如图丙所示。
由图丙可知保温能力更强的是 包装袋,判断的依据是 。
(3)为了缩短探究时间,你改进的方法是: ,简要说明理由: 。
35.为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为100g,温度为10℃的待测液体中,热平衡后的共同温度是25℃.若不计热量损失,
(1)这种待测液体的比热容为多少[铜的比热容c铜 = 0.4×103J/(kg·℃)]
(2)这种待测液体吸收的热量,相当于完全燃烧多少克干木柴放出的热量(干木柴的热值为q=1.2×107J/kg)
答案解析
1.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】太阳辐射、浸入热水、炉火加热,都是通过热传递的方式改变冰的内能的;相互摩擦时克服摩擦做功,使冰的内能变大,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当内能和其它形式的能量发生转化时是做功改变物体的内能。
2.【答案】B
【知识点】比热容
3.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】解决问题的诀窍是:物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的.
【解答】A、物体温度升高,不一定吸收热量,也可能是因为对物体做功引起的,不符合题意;
B、物体温度升高,它的内能一定增加,符合题意;
C、物体温度不变,不一定没有吸热,晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,不符合题意;
D、物体吸收热量内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体熔化,不符合题意.
故选B.
4.【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】ABCD、 ① 因为相同时间内该物质吸收的热量相同,“1min-2min”和“20min-21min”时间都是1min,所以该物质在“1min-2min”段吸收的热量等于它在“20min-21min”段吸收的热量,故①正确;
② 由图可知,冰在5~15min,不断吸收热量、内能增加,所以该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能,故②正确;
③ 由于冰熔化成水后,质量不变,所以CD段水的质量也是100g=0.1kg,CD阶段物质(水)吸收的热量:Q吸CD=c水m(t-t0) =4.2×103J/ (kg·℃) ×0.1kg×(80℃-0℃)=3.36×104J;
BC段的加热时间是10min,CD段的加热时间也是10min,因为相同时间内物质吸收的热量相同,所以BC段物质吸收热量与CD段相同,
即:Q吸BC=Q吸CD=3.36×104J,故③正确。故ABC选项错误,D选项正确。
故选项为:D。
【分析】(1)相同时间内物质吸收的热量相同;
(2)5~15min,冰处于熔化阶段,熔化过程冰吸收热量、内能增加;
(3)BC段的加热时间和CD段的加热时间相同,因为相同时间内物质吸收的热量相同,所以BC段物质吸收热量与CD段相同。
5.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热,至沸腾后继续加热一段时间,冰水混合状态过程,因酒精灯持续加热,故冰和水的总内能增加,A不符合题意;温度升高的过程中,烧杯中水的内能增加,机械能不变,B不符合题意;温度升高过程中,烧杯内水的内能增加,C不符合题意;沸腾过程中,烧杯中水的温度不发生变化,但水的质量减少,故烧杯中水的内能减少。D符合题意;
故答案为:D。
【分析】晶体在熔化过程和沸腾过程中吸热但温度不变.
6.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、内能与物体的温度、状态、质量等因素有关,温度相同的物体内能不一定相等,错误;
B、0℃的冰变成0℃的水,温度不变,吸热,内能增大,错误;
C、热量由高温物体传递到低温物体,可能从内能小的物体传给内能大的物体,正确;
D、汽油机做功冲程燃气对外做功,内能减小,错误。
故答案为:C。
【分析】(1)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和;
(2)晶体熔化过程中,吸热,温度不变,内能增大;
(3)热传递的条件是:物体之间存在着温度差;
(4)物体对外做过,内能减小,温度降低。
7.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
8.【答案】A
【知识点】比热容
9.【答案】B,C,D
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】A选项,分子间存在相互作用的引力和斥力,并且是同时存在的;A不符合题意;
B选项,固体之所以难于被压缩,是因为压缩到一定距离时分子间表现为斥力,B符合题意;
C选项,分子间引力和斥力总是同时存在,两个力共同产生作用,C符合题意;
D选项,气体分子相距很远,分子间的作用力可以忽略,D符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】分子间同时存在引力和斥力,分子间距非常大时,分子间作用力非常小。
10.【答案】A,D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系
11.【答案】A,C
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】A.给瓶内打气,压缩体积,外界对瓶内气体做功,A符合题意;
B.给瓶内打气时,压缩气体体积,对气体做功,瓶内气体内能增大,B不符合题意;
C.瓶塞跳出时,内能对外做功,瓶内气体内能减少,温度降低,C符合题意;
D.瓶塞跳出后内能对外做功,内能减少,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】压缩气体体积,对气体做功,内能变大,内能对外做功,内能减少。
12.【答案】A,D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;比热容
13.【答案】A,B
【知识点】做功改变物体内能;比热容;分子热运动;分子间相互作用力
14.【答案】B,D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,水升高的温度为6℃—0℃=6℃
铁块降低的温度为30℃-6℃=24℃
显然铁块降低的温度不等于水升高的温度,A不符合题意;
B.因为水吸收的热量等于铁块放出的热量,故
则有
所以 ①
另一块质量为2m,温度为30℃的铁块投入同样的另一杯水中,则有 即 ②
联立①②可得,t=10℃,B符合题意;
C.因为热量是一个过程量,不可以说含有热量,C不符合题意;
D.发生热传递时,高温物体减小的内能等于低温物体增加的内能,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据高温物体和低温物体的热传递,利用热平衡计算比热容关系;热传递时,高温物体减小的内能等于低温物体增加的内能。
15.【答案】A,D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】AC.在这10min内,烧杯中煤油吸收的热量Q吸=cm1(t1-t0)=2.1×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(80℃-20℃)=2.52×104J
加热灯完全燃烧煤油放出的热量Q放=m2q=(0.050kg-0.048kg)×4.5×107J/kg=9×104J
所以装置的加热效率
则杯中煤油每秒平均吸热为
A符合题意,C不符合题意;
B.加热过程中,烧杯中煤油的体积增大,而质量不变(不计加热过程中煤油的蒸发),那么其密度减小,B不符合题意;
D.若再继续加热20min,加热灯放出热量Q吸1=42J/s×20×60s=5.04×104J
10min内,加热灯燃烧煤油的质量为2g,那么继续加热20min,加热灯中的煤油未燃烧完。
杯中煤油的温度
则杯中煤油已沸腾,所以其温度为160℃,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可;结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量;水吸收的热量为有用功,释放的热量为总功,利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率;结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
16.【答案】A,D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.由题意可知,甲杯中质量为3kg的水,在2min内温度由20℃升高到40℃,则每分钟温度升高10℃,所以甲杯水中每分钟吸收的热量为:Q甲吸=c水m甲Δt甲=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×10℃=1.26×105J,故A正确;
B.由题意可知,乙杯中质量为2kg的水,在3min内温度由20℃升高到40℃,所以乙杯水中每分钟吸收的热量为:
,
不计热损失,水每分钟吸收的热量等于加热器每分钟放出的热量,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为:
,故B错误;
C.若加热时间都为1min,则甲、乙两杯水升高的温度之比为:,故C错误;
D.甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的热量之比为:,
已知甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为,则甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的时间之比为:
,故D正确。
故选:AD。
【分析】A.利用 Q=cmΔt 求出甲杯中水每分钟吸收的热量;
B.利用 Q=cmΔt 求出乙杯中水每分钟吸收的热量,根据不计热量损失,则水每分钟吸收的热量等于加热器每分钟放出的热量,即可求出甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比 ;
C.若加热时间都为1min,根据 求出 甲、乙两杯水升高的温度之比;
D.根据 Q=cmΔt 求出甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的热量之比,再根据求出所需时间之比。
17.【答案】热传递;升高
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
18.【答案】热;无规则运动越剧烈
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】解:热水温度比冷水温度高,温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以看到热水变色比冷水变色快.
故本题答案为:热水;无规则运动越剧烈.
【分析】要解答本题需掌握:温度对分子热运动的影响,温度越高,分子热运动越剧烈.
19.【答案】(1)(2)(6)(7);热传递;等效
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)双手摩擦取暖,通过做功改变内能的;(2)钻木取火,物体间相互摩擦,通过做功改变物体内能;(3)对手呵气,呵出的气体温度较高,通过热传递改变内能;(4)烧红的铁块放到冷水中,铁块的热量传递给水,内能减小,水温度升高,内能增大,通过热传递改变内能;(5)晒太阳时,人吸收了热量,内能增大,通过热传递改变物体的内能;(6)锤子打击铁片,锤子的机械能转化为铁片的内能,通过做功的方式改变内能;(7)铁丝被弯折,机械转化为内能,通过做功改变内能。
利用做功改变物体内能的是:(1)(2)(6)(7),通过热传递改变内能的是:(3)(4)(5)。
热传递或做功都能改变物体的内能,两种方式是等效的。
【分析】物体间相互摩擦、敲击、弯折等,能量发生转化,是做功改变内能;物体间温度不同,通过热传递改变能量。
20.【答案】扩散;做功
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】挖开多年堆煤的地面,会看到地面下一定深度的土层带有黑色.这一现象表面煤的分子在不停地做无规则运动,扩散到地面的土层中了.拿一段铁丝反复弯折多次,铁丝的温度升高是通过做功改变物体内能的,对物体做功,物体内能增加,温度升高.
故答案为:扩散;做功
【分析】扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;改变物体内能的方式有做功和热传递
21.【答案】水;记录水和酒精混合前的总体积;小
【知识点】物质的构成;分子动理论基本观点
【解析】【解答】解:在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,在直玻璃管中应先注入水,目的是记录水和酒精混合前的总体积;
因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了,为了实验现象更明显,应该选取内径较小的玻璃管.
故答案为:水;记录水和酒精混合前的总体积;小.
【分析】一切物质的分子间都存在间隙,分子是在永不停息地做无规则运动.
22.【答案】1∶3
【知识点】比热容
23.【答案】1.26×105;3:2
【知识点】比热容
24.【答案】甲;2.52×103
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图可知,质量相等的甲乙液体放热时间t=20min时,放出的热量相同,甲的温度变化,乙的温度变化,则,根据可知,C甲>C乙,故甲物质是水;
水和乙液体的比热容之比:,
则乙液体的比热容为:
【分析】根据分析可知,质量和放出热量相同时,温度变化小的物质,比热容较大,因此可得出甲液体是水;
根据图中的信息可计算出水和乙液体的比热容之比,再根据 c水=4.2×103J/(kg•℃) ,可计算出乙液体的比热容。
25.【答案】26;转换法;加热时间;液体2;液体1;比热容
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
26.【答案】
【知识点】比热容
27.【答案】(1)10kg;(2)2.1×106J
【知识点】密度公式及其应用;比热容
28.【答案】(1)解:热水器中水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(60℃﹣10℃)=8.4×106J;
答:热水器中的水所吸收的热量是8.4×106J
(2)解:天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸=8.4×106J,
根据Q放=Vq可得天然气的体积: .
答:如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.1m3的天然气.
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;
(2)结合燃料释放的热量,利用热值公式求解燃料的体积。
29.【答案】
【知识点】比热容
30.【答案】
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】用打气筒向瓶内打气,对瓶内的气体做功,瓶内气体的内能变大,温度升高,温度要高于t0;一段时间后瓶塞从瓶口冲出,此过程中瓶内的气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减小,温度降低,最终瓶内气体的温度等于环境温度t0;如图所示:
【分析】对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小。
31.【答案】
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】 原来水温为20℃,热奶的温度为90℃,当把热奶的奶瓶放入温水中时,热量会从热奶传递给温水中,热奶的温度缓慢下降,温水的温度缓慢上升,15min后它们的温度相同,即水和牛奶的温度均为40℃,二者的温度不再变化,如下图所示:
【分析】两个物体接触后,高温物体温度降低,低温物体温度升高,当二者温度相同时温度保持不变,据此分析解答。
32.【答案】
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容
33.【答案】
【知识点】做功改变物体内能
34.【答案】(1)杯子的大小和杯内水的质量不相等
(2)铝箔复合;用铝箔复合包装袋的水温降低得慢
(3)减少水的质量;根据可知,在放出的热量、液体末温一定时,可以减少水的质量、降低水的初温或使用比热容更小的液体进行实验
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】1)据图可知,杯子中液体的质量和杯子大小均不同
2) 铝箔复合 材料温度随时间下降的慢,所以保温能力强
3)根据 可知,在放出的热量、液体末温一定时,可以减少水的质量、降低水的初温或使用比热容更小的液体进行实验 ,可以缩短探究的时间
【分析】根据Q=cmΔt进行试验时,要将试验初始状态的质量保持相同进行试验。
35.【答案】(1)解:铜块的质量:m铜=100g=0.1kg,铜块放出的热量:Q放=c铜m铜△t铜=0.4×103J/(kg℃)×0.1kg×(100℃-25℃)=3×103J,若不计热量损失,这些热量被液体吸收,即Q吸=Q放,∵Q吸=c液m液△t液,即:c液×0.1kg×(25℃-10℃)=3×103J,解得:c液=2×103J/(kg℃);
(2)解:得到这些热量,相当于燃烧干木柴的质量为m=Q/q=3×103J/(1.2×107J/kg)=0.25g.
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】本题综合考查了热量的计算和燃烧放热方程的计算,理解公式中各物理量的含义,结合题目所给数据进行计算,计算过程注意单位之间的换算.
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