内容正文:
微专题2 热量的计算
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1. 【物理学与工程实践】我国古代科技著作《天工开物》中,对铁器的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”这样的记载,如图W2-1所示。“铁化如水”这个过程发生的物态变化为__________,此过程中铁要_________(填“吸热”或“放热”)。为了增加锻造好的铁器的硬度,要将它放到冷水里“淬火”,这是利用水的____________大的特性。若“淬火”过程中,质量为5 kg的水的温度从35 ℃升
高到65 ℃,则水吸收的热量为
______________J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
熔化
吸热
比热容
6.3×105
2. 质量为4 kg的某种物质,当它的温度从40 ℃升高到60 ℃时,吸收的热量是3.76×104 J,求该物质的比热容。
解:由Q=cmΔt可得,
该物质的比热容c===470 J/(kg·℃)。
答:(略)
3. 有一种太阳能热水器,它的水箱容积是200 L。水箱装满水后,若水箱里的水吸收的热量是4.2×107 J,水的初温是10 ℃,求水的末温。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1×103 kg/m3]
解:水的质量m=ρV=1×103 kg/m3×200×10-3 m3=200 kg,
由Q=cmΔt可得,水温的变化量Δt===50 ℃,
所以水的末温t=t0+Δt=10 ℃+50 ℃=60 ℃。
答:(略)
4. 【物理学与日常生活】冬天,小名每天早晨都要喝瓶装牛奶,由于天气太冷,牛奶的温度较低,他每天都要采取“热水浴”的方式把牛奶瓶放入热水中温热(如图W2-2甲)。图W2-2乙是某天小名用热水温热牛奶时牛奶和热水的温度—时间图像,已知牛奶的质量为0.3 kg,热水的质量为120 g(不计牛奶瓶的质量和热量损失)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)由图像可知,温度较低的牛奶要经
过________min后才与热水的温度相同。
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(2)根据图像提供的数据信息,求牛奶的比热容。
解:由图像可知,热水降低的温度
Δt=90 ℃-40 ℃=50 ℃,
牛奶升高的温度Δt′=40 ℃-10 ℃=30 ℃,
热水放出的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)
×120×10-3 kg×50 ℃=25 200 J,
不计热量损失,可得牛奶吸收的热量
Q吸=Q放=25 200 J,
则牛奶的比热容c===2.8×103 J/(kg·℃)。
答:(略)
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$$微专题3 分子引力与分子斥力
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1. 【航天主题】2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课正式开讲,神舟十六号航天员面向全国青少年进行太空科普授课。图W3-1是航天员桂海潮在太空中用水球打“乒乓球”的情景,图中的水能形成一个球而不会散开,这说明( )
A. 水分子之间存在引力
B. 水分子之间存在斥力
C. 水分子之间有间隙
D. 水分子在不停地运动
A
2. 【物理学与日常生活】PPR管是家装工程中采用最多的一种供水管道。如图W3-2所示,采用热熔法连接PPR管时,先用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管中,冷却后两根管子就连接在一起且很难被拉开了,这个现象说明( )
A. 分子是由原子构成的
B. 分子是运动的
C. 分子之间存在引力
D. 分子之间存在斥力
C
3. 【科学思维】分子之间既有引力又有斥力。其中,分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r变化的情况如图W3-3所示。 根据图像可知:分子之间斥力的大小( )
A. 随着分子间距离的增大先增大后减小
B. 随着分子间距离的增大先减小后增大
C. 随着分子间距离的减小而减小
D. 随着分子间距离的减小而增大
D
4. 【教材插图改编】用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时弹簧测力计的示数为F1;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板但又使其不离开水面,如图W3-4所示,此时弹簧测力计的示数为F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触容器底,静止时弹簧测力计的示数为F3。则( )
A. F2>F1>F3 B. F1>F2>F3
C. F2>F1=F3 D. F1=F2=F3
A
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$$微专题4 对内能、热量、温度的理解
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1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体放出了热量,它的温度一定降低
B. 内能小的物体可以向内能大的物体传递热量
C. 温度高的物体具有的内能一定大
D. 物体的内能减少,一定是物体对外界做了功
B
2. 下列说法正确的是( )
A. “热传递”中的“热”指的是温度
B. 一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水后,温度不变,内能不变
C. 炖肉时,主要是通过热传递的方式使肉的内能增加
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水可以传递温度
C
3. 将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变烫。下列说法正确的是( )
A. 水将温度传给了玻璃杯
B. 水含有的热量减少
C. 玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D. 玻璃杯增加的内能小于水减少的内能
D
4. 【物理学与日常生活】夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料的温度会降低。下列说法正确的是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含的热量减少
C. 饮料温度降低的过程中伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
C
5. 物体内能改变的宏观表现如下:
(1)温度变化:物体的温度升高,分子的热运动变______________,分子动能变_________,内能变__________。
(2)物态变化:物体由固态变为液态(如晶体熔化),_________热量,内能变_________。
剧烈
大
大
吸收
大
6. 【物理学与日常生活】冰块在太阳照射下熔化的过程中,它的温度________,内能__________,冰块的内能是通过______________的方式改变的。
不变
增大
热传递
7. 【物理学与工程实践】图W4-1是我国古代发明的取火器的模型图。把木制推杆迅速推入牛角套筒中时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过___________的方式使筒内空气的内能___________,温度__________,达到艾绒的着火点。
做功
增大
升高
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$$微专题1 探究不同物质的吸热能力
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1. 【科学探究】为了比较水和煤油的吸热能力,小明用图W1-1甲所示的装置进行了实验。用温度计测量水和煤油升高的温度,并用秒表记录加热时间,实验数据记录如下表所示。
物质 质量/g 初始温度/℃ 最后温度/℃ 加热时间/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 68 6
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较______________来研究水和煤油吸热能力的差异,该实验采取的探究方法是______________(填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给________加热更长的时间,此过程中水吸收的热量_________(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
升高的温度
控制变量法
水
大于
(3)实验表明:_________(填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
(4)小明根据表中的实验数据绘制出水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图W1-1乙)。分析可知,图乙中A表示的液体是__________(填“水”或“煤油”)。冬天,小明想制作一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中制作供热物质,则应选择_______(填“A”或“B”),请运用已学知识说明理由:_______________________________________________________________________________________________________________________。
水
煤油
B
质量相等的A、B两种液体降低相同的温度时,液体B放出的热量较多
2. 【拓展实验】如图W1-2甲所示,用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相等的液体A、B的两支试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分分别与试管内的液体A、B接触良好。温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,同时打开红外加热器的开关,对盛有液体A、B的试管进行加热,在计算机上可以得到液体A、B的温度—时间图像(如图W1-2乙),进而比较它们的吸热能力。
(1)当液体A、B升高相同的温度时,通过比较______________可以比较它们吸热能力的强弱。
加热时间的长短
(2)若液体A、B可以作为汽车发动机的冷却剂,由图乙可知,液体________(填“A”或“B”)作为冷却剂效果更佳。下列实例不能用上述实验结果解释的是_________(填字母)。
a. 初春傍晚,在秧田里灌水,防止秧苗被冻坏
b. 炎热的夏天,在教室的地面上洒水,感觉变凉爽
c. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
B
b
谢 谢 !
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