内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.在端午节,各地都有吃粽子的习俗。在蒸粽子过程中,下列说法正确的是( )
A.蒸粽子是通过做功方式改变内能
B.粽子温度升高具有的内能不变
C.粽香四溢说明分子在做无规则运动
D.糯米粘在粽叶上说明分子间存在斥力
2.下列说法中正确的是( )
A.温度为-273.15℃的物体没有内能
B.物体的内能增大一定是吸收了热量
C.物体吸收热量后温度一定升高
D.物体温度没有变化,内能可能增加
3.质量和初温度都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失)则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同
4.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图像如图所示,由图像可以看出()
A.甲的比热容比乙的大 B.甲的比热容比乙的小
C.甲和乙的比热容相同 D.加热时甲、乙初温相同
5.如图甲所示,将质量相等的冰和烛蜡分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中使用水浴加热是因为水的比热容大
B.图甲中两试管放在同一烧杯中加热,可以控制相同时间内冰和烛蜡吸收的热量相同
C.由图乙可知,A图线对应物质的内能先增大后不变再增大
D.由图乙可知,B图线对应的物质是冰
6.将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中,使得热水温度降低6℃,然后又向保温容器内倒入一勺冷水,水的温度又降低了4℃,如果再连续倒入10勺同样的冷水,保温容器内的水温还将降低(不考虑保温容器的放热和吸热)( )
A.11.5℃ B.12℃ C.12.5℃ D.13℃
7.干泥沙的比热容是水的,干泥沙与水的质量之比是2:1,吸收的热量之比是5:4,则水和干泥沙升高的温度之比为( )
A.1:8 B.8:1 C.8:25 D.5:8
8.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水,并用不同的加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的
B.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同
C.加热相同的时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2∶3
D.将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
二、多选题
9.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体也有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C.正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能不变
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
10.图所示的情境,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的实验,是扩散现象,说明分子是运动的
B.图乙所示的实验,说明分子间只存在引力
C.图丙所示的实验,下压活塞的过程中,活塞对筒内棉花做了功
D.图丁所示的实验,水蒸气对橡胶塞做功的同时内能减少
11.广州街头曾经有小贩卖糖炒栗子,栗子在翻炒一段时间后纷纷爆裂开来,透出诱人果肉,下列说法正确的是( )
A.栗子果肉内水分对外壳做功爆开,水分内能不变
B.栗子果肉内水分对外壳做功爆开,栗子内能减少
C.栗子主要通过与铁锅的热传递,使其内能改变
D.栗子主要通过铁锅对其碰撞做功,使其内能改变
12.下列实例中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气炉给水加热,水的温度升高
C.把蔬菜放进冰箱,蔬菜的温度降低
D.在阳光照射下,公园里石凳的温度升高
13.下列说法中正确的是( )
A.温度越高的物体,放出的热量越多
B.-18℃的冰块由于温度太低可能没有内能
C.铁块很难被压缩,是因为分子间存在着斥力
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
14. 如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知( )
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容大
B.升高相同温度,a物质吸收的热量少,比热容小
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
15.如图,用注射器抽取空气,用手指封闭注射器的筒口,快速用力推压注射器的活塞,则注射器内空气( )
A.密度会变小 B.注射器内气体压强变大
C.内能会增大 D.温度会不变
16.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时( )
A.发生在白天 B.发生在夜晚
C.海水温度较高 D.陆地温度较高
三、填空题
17.油箱内的汽油燃烧掉一半后,剩余的汽油的比热容 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.造纸术作为中国四大发明之一,极大地促进了世界文化、科技的交流,推动了人类文明和社会的发展。明代宋应星所著的《天工开物》中详细记载了“古法造纸”的五大主要工序:斩竹漂塘、煮煌足火、荡料入帘、覆帘压纸和透火焙干。如图所示,“透火焙干”是将湿纸贴在热墙上,通过 的方法 (选填“增加”或“减少”)内能,提高温度,使纸面水分蒸发加快,从而使湿纸干得更快。
19.“可燃冰”是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中的新型能源,2017年5月中国首次在南海海域可燃冰试采成功。同等条件之下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明可燃冰的很大,若粗略以10倍的关系估算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40℃。(c水=4.2×103J(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg)
20.小华测得一个熟鸡蛋的质量是 57.5g,体积为 55cm3,其密度为 kg/m3 (计算结果保留 两位小数)。她将熟鸡蛋浸没在水中后,熟鸡蛋下沉,下沉过程受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。欲使熟鸡蛋悬浮, 可向水中加 (选填“水”、“酒精”或“盐”)。鸡蛋煮熟的过程中, 其内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
21.在我国,腊八节这天喝腊八粥已有一千多年的历史,用火熬制腊八粥是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了粥的内能。这天还有用醋泡大蒜的习俗,名“腊八蒜”。腊八蒜要泡到大年初一蘸饺子吃才够味,吃过饺子后,口腔中散发出一股蒜味,这属于 现象。
22.生活处处皆物理,小夏很远就听出舅舅来了,他是根据 来辨别的;爸爸和舅舅在房间抽烟,全家人都吸“二手烟”很难受,这是因为 .
23.同样的甲、乙两杯中盛有质量、温度都相同的水,现同时从沸水中取出煮了较长时间的质量相等的铁球和铜球,分别投入甲、乙两杯水中,已知铁和铜的比热容的关系为c铁>c铜,一段时间后,水的温度高的是 杯(选填“甲”或“乙”)。
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、作图题
25.做出水吸热过程中其比热容的图像。
26.用两个相同的加热器,分别对质量、初温相等的甲、乙两种液体加热,甲的比热容比乙小,图中已经画出甲的温度随时间变化图像,请在图上画出加热相同时间。乙的温度随时间变化的大致图像。
27.如图甲所示,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”。请你根据这一现象在图乙中画出: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象。(环境温度为t0)
五、实验探究题
28.在1标准大气压下,小明“探究某种物质熔化规律”的实验装置如图甲所示,图乙是根据实验数据画出的物质温度随时间变化的图象。[该物质的沸点为220℃,液态的比热容为1.8×103J/(kg•℃)]
(1)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有 性。
(2)由图乙可知,该物质的熔点是 ℃,在AB段的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在CD段的比热容。
(3)29min后继续加热时,温度计示数不再升高的原因是 。
(4)若试管内物质的质量为20g,从第18min至第29min内物质吸收的热量为 J。
29.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
20
27
34
41
48
乙的温度/℃
20
35
50
65
80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有: 和 ;
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
六、计算题
30.太阳能热水器内盛有25℃的水20kg,在阳光照射下水温升高到55℃,试计算这些水吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
31.一把质量为250g的合金刀,加热到420℃,然后在空气中自然冷却至室温(20℃)。已知c合金=0.42×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃),问:
(1)这把合金刀在冷却过程中放出多少热量?
(2)若这些热量全部被30℃、0.5kg的水吸收,水温可以升高到多少摄氏度?
32.某家庭需要将50kg、10℃的水加热到50℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg的煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)把50kg、10℃的水加热到50℃需吸收的热量;
(2)0.8kg的煤气完全燃烧时放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率.
33.将质量为100g的铜块在沸水中加热了足够长的时间后取出,迅速投入质量为100g、温度为10℃的一杯液体中,混合后的温度是25℃。若不计热损失,求这种液体的比热容是多少?(铜的比热容是),当时的气压为1标准大气压)
34.冬季学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将的水从加热到,燃烧了的煤,,则:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)某同学从开水房打了的的开水,为了便于使用,他将这的开水和质量为的的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
答案解析
1.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
2.【答案】D
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.理论上温度为-273.15℃的物体没有内能,但此温度不可达到,A不符合题意;
B.物体内能增大还有可能是外界对物体做功,B不符合题意;
CD.晶体在熔化过程中吸收热量但温度不变,内能增加,C不符合题意,D符合题意;
故答案为:D
【分析】物体的内能和物体的温度、质量和状态有关;物体的内能增大,可能吸收热量,可能对物体做了功。
3.【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,由Q=cm△t可知,比热容越大,升高的温度越小;由于水的比热容大,所以水升高的温度小,由于初温相同,所以水的末温低.
根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,再将铜块投入水中,热量由高温的铜传给低温的水.故铜块内能变小,水的内能增大,因不计热损失,则水增加的内能和铜块减少的内能相同.故C正确,ABD错误.
故选C.
【分析】物体间发生热传递的条件是有温度差,先结合热量公式Q=cm△t分析铜块和水的温度关系,判断出铁块和水的末温大小后,再判断热传递的方向.
本题考查了学生对放热公式的掌握和应用,理解用好“质量相等的不同物质,吸收相等的热量,比热容大的温度升高的少”是本题的关键.
4.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断.
【解答】由图示可以看出,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲的温度升高的快,
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;
所以,甲的比热容小,乙的比热容大.
故选B.
【点评】本题考查了学生对比热容了解与掌握,注意要学会看图形(取相同的时间比较甲乙温度变化的高低).
5.【答案】B
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验;温度、热量与内能的关系
6.【答案】C
【知识点】比热容
7.【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:已知
由Q=cm△t可得,
故选C.
【分析】知道比热容之比、质量之比和吸收热量之比,根据Q=cm△t求出升高的温度之比.
8.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.容器中的水吸收加热器放出的热量,水的内能是通过热传递来改变的,故A错误;
B.由丙图可知,乙容器中的水在3min内从20℃升高到40℃,吸收的热量为:
Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(40℃-20℃)=1.68×105J,
则乙容器中的水每分钟吸收的热量为:
,
甲容器中的水在2min内从20℃升高到40℃,吸收的热量为:
Q甲吸=cm1Δt=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(40℃-20℃)=2.52×105J,
则甲容器中的水每分钟吸收的热量为:
,
不计热损失,加热器每分钟放出的热量等于水每分钟吸收的热量,由可知,甲容器中的加热器每分钟放出的热量大于乙容器中的加热器每分钟放出的热量,故B错误;
C.加热相同时间,加热器放出的热量之比为:
Q甲放∶Q乙放=ΔQ甲吸∶ΔQ乙吸=1.26×105J∶5.6×104J=9∶4,
则两杯水吸收的热量之比为9∶4,
甲、乙两容器中的水升高的温度之比为:
,故C错误;
D. 甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾时,水的温度变化量相同,甲、乙两容器中的水吸收的热量之比为:
,
所用时间之比为:
,故D正确。
故选:D。
【分析】A.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,这两种方式对改变内能是等效的;热传递是能的转移,做功是能的转化;
B.由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,甲的加热时间为2min,乙的加热时间为3min;
已知两容器中水的质量和升高的温度(均升高20℃),不计热量损失,由Q放=Q吸和即可求出每分钟放出的热量之比;
C.根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比,然后根据可判断两杯水升高的温度之比;
D.根据可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比,然后根据所用时间可求出所用时间之比。
9.【答案】A,D
【知识点】内能的利用及其意义;做功改变物体内能
【解析】【解答】A. 任何物体都有内能,所以温度为0℃的物体也有内能,A符合题意;
B. 物体内能增加,可能是通过外界对物体做功,也可能是吸收了热量,B不符合题意;
C. 正在沸腾的水吸收热量,但温度不变,C不符合题意;
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,说明对外做了功或放出了热量,所以它的内能会减少,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】一切物体都有内能,内能的影响因素有:物体的温度、质量、物态等.
10.【答案】A,D
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
11.【答案】B,C
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】AB、栗子内水份受热膨胀对外壳做功爆开,内能转化为机械能,内能会减少,A不符合题意,B符合题意;
CD、炒栗子的过程中,栗子从铁锅中吸收热量,是通过热传递增加内能,不是做功改变内能,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】炒栗子的过程中,栗子从铁锅中吸收热量,是通过热传递增加内能,栗子内水份受热膨胀对外壳做功爆开,内能转化为机械能,内能会减少.
12.【答案】B,C,D
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、双手因摩擦而发热,属于做功改变物体的内能,故A错误;
B、用煤气炉给水加热,水温升高,属于热传递改变物体的内能,故B正确;
C、把蔬菜放进冰箱,蔬菜的温度降低,属于热传递改变物体的内能,故C正确;
D、在阳光照射下,公园里石凳的温度升高,属于热传递改变物体的内能,故D正确.
故选:BCD.
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递.做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移.
13.【答案】C,D
【知识点】热量的概念;内能的概念;比热容
【解析】【解答】热量是过程量,在热传递的过程中高温物体放出了热量,低温物体吸收了热量,热传递的条件是物体间有温度差,如果温度高的物体没有和其他的物体发生热传递,就没有放出热量。所以选项A说法是错误的;物体在任何温度下都有内能,选项B说法是错误的;分子间存在相互作用的引力和斥力,铁块很难被压缩,是因为分子间存在着斥力,选项C说法正确;由于吸热和放热是相同的,砂石的比热容比水的比热容小,所以内陆地区比沿海地区昼夜温差大,选项D的说法是正确的.故选CD
【分析】热量、比热容、内能
14.【答案】B,D
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】 不同物质吸热能力即比热。探究不同物质吸热能力的实验中隐藏条件需要我们注意,选用加热器相同加热相同时间即吸收相同热量。
A选项:加热相同时间即吸收相同热量,可知ab吸收热量一样多。故A错误
B选项:根据图像可知,当升高相同温度物质a所用时间比物质b所用时间较短,物质a吸收热量较少,物质a的比热容更小一些,故B正确
CD选项:吸收热量相同,可以得知物体加热时间相同,在t=t1时刻,物质b的末温较低,b物体升温较慢一些,进而可以得知物体b的比热容较大一些。故D正确,C错误。
【分析】对于不同物质吸热能力的这个实验,学生需要注意使用控制变量法来研究,对于吸收热量是否相同,我们可以通过加热时间来比较。比较物质吸热能力注意有以下两种方法:①质量相同,升高相同的温度不同物质,比较比较加热时间,加热时间长,吸收热量多的物质吸热能力强;②质量相同,加热相同的时间的不同物质,温度变化小的吸热能强。
15.【答案】B,C
【知识点】密度公式及其应用;做功改变物体内能
16.【答案】B,C
【知识点】比热容
17.【答案】不变
【知识点】比热容
18.【答案】热传递;增加
【知识点】热传递改变物体内能
19.【答案】2500
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:1kg煤气完全燃烧放出的热量:Q吸=mq=1kg =4.2 ,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量: = Q吸
由Q吸=cm△t可得,m= = =2500kg
故答案为:2500.
【分析】利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量;由题知,Q吸=Q放,而Q吸=cm△t,据此可求水的质量.
20.【答案】;不变;浓盐水;增大
【知识点】密度公式及其应用;温度、热量与内能的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)鸡蛋的密度为:;
(2)熟鸡蛋下沉,下沉过程它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变;
(3)要使鸡蛋悬浮,就需要增大水的密度,即向水中加盐;
(4)鸡蛋煮熟的过程中,它不断吸收热量,则内能不断增大。
【分析】(1)根据公式计算鸡蛋的密度;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析鸡蛋受到浮力的变化;
(3)在混合物中,加入密度大的物质,则平均密度增大;加入密度小的物质,则平均密度减小。
(4)吸收热量,则物体内能增大;放出热量,则物体内能减小。
21.【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)用火熬制八宝粥是通过热传递的方式改变八宝粥的内能。
(2)口腔中散发出的蒜味,是扩散现象。
【分析】(1)做功和热传递可以改变物体的内能。
(2)闻见各种味道属于扩散现象。
22.【答案】音色;分子在不停地做无规则的运动
【知识点】音色;分子热运动
【解析】【解答】解:不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,小夏很远就听出舅舅来了,他是根据音色来辨别的;
爸爸和舅舅在房间抽烟,全家人都吸“二手烟”很难受,这是因为烟气的分子在不停地做无规则的运动.
故答案为:音色;分子在不停地做无规则的运动.
【分析】音色是指声音的品质与特色,根据音色可辨别不同的发声体;
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.
23.【答案】甲
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】把铁球和铜球投进水,煮了较长时间后,它们的末温是相同的,应是100℃; 把铁球投入甲杯水中,设末温为t1,因为Q吸=Q放,C水m水(t1 -t水)=c铁m铁(t铁-t1),即t1 =c铁m铁t铁+c水m水t水 /c水m水 +c铁m铁;把铜球投入乙杯水中,设末温为t2,因为Q吸 =Q放,所以c水m水(t2 -t水 )=c铜m铜 (t铜 -t2 ),即t2 =c铜m铜t铜+c水m水t水/c水m水 +c铜m铜;
若设甲乙杯水的温度为20℃、质量为1kg,铜、铁球的质量为0.1kg,代入解得:
t1≈23.5℃,t2≈23℃,即t1 >t2 ,所以甲杯水的末温高。
故答案为:甲.
【分析】把不同的物体放入同一温度的水中后,煮了较长时间后,它们的温度是相同的;将铁球放入水中,利用热平衡方程Q吸=Q放和赋值法求出末温;将铜球放入水中,利用热平衡方程和赋值法求出末温.
24.【答案】甲;2.52×103
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据图片可知,20min内二者放出的热量相等,
即Q甲=Q乙;
c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙;
c甲△t甲=c乙△t乙;
c甲×(60℃-30℃)=c乙×(60℃-10℃);
因为甲降低的温度小于乙降低的温度,
所以甲的比热容大于乙的比热容,
则甲为水,乙为未知液体。
4.2×103J/(kg·℃) ×30℃=c乙×50℃;
解得:c乙=2.52×103J/(kg·℃)。
【分析】根据图片确定水和液体降低的温度,再根据Q=cm△t计算液体的比热容,最后比较大小确定哪种物质是水。
25.【答案】
【知识点】比热容
26.【答案】
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
27.【答案】
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】根据题意可知,用打气筒向瓶内打气时,活塞对瓶内的气体做功,将机械能转化为内能,则瓶内气体的内能变大,温度升高。瓶塞从瓶口冲出后,气体对瓶塞做功,将内能转化为机械能,则气体的内能减小,温度降低,那么瓶内气体中的水蒸气液化成“白气”,最终瓶内气体的温度等于环境温度t0,如图所示:
【分析】物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做个,内能增大,温度升高,据此对题目描述的过程中瓶内气体的温度变化规律进行分析即可。
28.【答案】(1)方向
(2)70;小于
(3)水已经达到沸点,开始沸腾,不再升温
(4)1.08×103
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;热量的计算
【解析】【解答】 1)能量的转移具有 方向性
综上 第1空为方向
2)据图分析,熔点为70℃,据图可知,加热相同时间,AB段温度上升较快,比热容较小
综上第1空为70;第2空为小于
3) 物质已经达到沸点,开始沸腾,不再升温
综上 第1空为水已经达到沸点,开始沸腾,不再升温
4)根据吸热公式可知,Q= 1.8×103J/(kg•℃) *135℃*0.02kg=1.08 ×103 J
综上 第1空为1.08×103
【分析】根据加热公式Q=cmΔt、能量的转移特点、沸腾的特点计算分析填空
1、能量的转移特点:具有方向性,只能从能量高的物体转移到能量低的物体
2、热量的计算:原理为Q=cmΔt,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大;
3、沸腾的特点:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃
29.【答案】天平;秒表;相同;质量;温度变化;甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
30.【答案】解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(㎏•℃)×20㎏×(55℃﹣25℃)=2.52×106J;
答:这些水吸收了2.52×106J的热量.
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】要计算水吸收热量的多少,需根据公式Q吸=cm(t﹣t0),要注意分析初温和末温.
31.【答案】(1)4.2×104J;(2)50℃
【知识点】比热容
32.【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣10℃)=8.4×106J
(2)解:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J
(3)解:煤气灶烧水的效率:
η= ×100%= ×100%=25%
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.
33.【答案】
【知识点】比热容
34.【答案】(1)解: 锅炉内的水吸收的热量:;
答:锅炉内的水吸收的热量是;
(2)解: 不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即,
则:,
即:
解得:。
答:混合后温水的温度为。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据 计算水吸收的热量;
(2)不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量, 即 ,根据Q=cm△t列出方程,代入数据计算即可。
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