内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.下列各种说法中正确的是( )
A.图甲中抽去玻璃后,两瓶中的气体逐渐混合,说明只有气体分子间才有间隙
B.图乙中端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明固体分子间有引力
C.图丙中橡皮塞从容器中被推出去时,气体内能增大
D.图丁中迅速压下活塞时硝化棉燃烧,说明气体分子间距离很小,不容易被压缩
2.食品放入电冰箱后温度降低,其内能的变化及其改变方式是( )
A.增大、热传递 B.增大、做功
C.减小、热传递 D.减小、做功
3.如图所示的四个实例中,通过做功改变内能的是( )
A. 扬汤止沸 B. 釜底抽薪
C. 钻木取火 D. 炙手可热
4.如图是在学习《看不见的运动》时某课堂中的四个实验,下面关于实验的描述错误的是( )
A.图甲说明分子总是在不断地做无规则运动,集气瓶水平放置可排除地心引力对实验的干扰
B.图乙说明分子之间有空隙,实验时将装置上下翻转几次,可加快酒精与水的混合
C.图丙中两杯水温度不同,红墨水扩散的速度也不同,说明分子运动的剧烈程度与温度有关
D.图丁和图乙实验操作方法、实验现象、实验结论都相同
5.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.如图-1水沸腾后继续加热,水的温度不变,内能不变
B.如图-2寒冬撒盐熔雪,是为了提高雪的凝固点
C.如图-3游泳后从水里出来感觉冷,是蒸发吸热所致
D.如图-4衣柜中的樟脑丸容易升华,升华时需要放热
6.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都只有 6min,它们的温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
A.甲在 3~6min 内是液态
B.乙一定是非晶体
C.在 4~6min 内,甲的内能保持不变,乙的内能增加
D.在固态时,甲的比热容小于乙的比热容
7.某物理兴趣小组用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热的温度与时间图像如图所示,其中b、c质量相等。下列说法正确的是( )
A.若a、b为同种物质,a的质量大于b
B.由图像可知,a物质吸热本领强于b和c
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸热比b少
D.t1~t2时间内物质a温度不变,内能不变
8.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源。工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为0.88×103J/(kg・℃),不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.53.6℃ D.66.0℃
9.1kg20℃的水吸收 4.2×105J 的热量后,它的温度在下列给出的温度中,不可能的是( )
A.80℃ B.100℃ C.105℃ D.130℃
二、多选题
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.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减少、温度一定降低
B.热量都是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.把热汤倒入碗中,碗变热是通过热传递的方式改变了它的内能
D.冰在熔化过程中,其内能增加而温度保持不变
12.关于分子动理论、内能和比热容,下列说法正确的是( )
A.一瓶水被用掉一部分,瓶中剩余水的比热容减小
B.糖块放入装有水的杯中,一段时间后整杯水变甜了,说明分子是运动的
C.铁块很难被压缩,说明分子间存在斥力
D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低,是通过热传递改变了鸡蛋的内能
13.下列事例,利用水的比热容较大的特性的是( )
A.沿海地区昼夜温差小于沙漠地区
B.在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供“暖气”
C.冬天户外的自来水管常会冻裂
D.农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水
14.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,正确的是( )
A.A与B的比热容之比为2︰1
B.加热相同时间,B吸收的热量较多
C.两种液体相比,A物质更适宜做机车发动机的冷却液
D.若A和B升高相同的温度,则A吸收的热量较多
15.小文同学根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[]
水
冰
酒精
砂石
煤油
铝
水银
铜
A.固体的比热容可能大于液体的比热容
B.汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质主要是利用了水的比热容大的特点
C.酒精和煤油吸收相同热量时,煤油的温度一定升高的多
D.初温相等的水银和沙石,吸收相等的热量后,水银的末温一定比沙石的末温高
16.取质量相同的液体甲和乙,分别装在相同的容器中,用两个完全相同的酒精灯给它们加热,如图是这两种液体沸腾前的温度随加热时间变化的图象,则下面说法正确的是( )
A.甲的比热容小于乙的比热容
B.在相同的加热时间内,甲升温更多,吸收热量更多
C.加热到甲、乙温度相同时,乙吸收的热量多
D.加热到甲、乙温度相同时,甲吸收的热量多
17.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
18.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)。如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2:1
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较少
三、填空题
19.火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过热传递的方式使发射台的温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水 的特性,水可以吸收大量的热量,使发射台的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),温度降低。
20.如图所示的是钻木取火时的场景,钻木取火是通过 方式增加了木头的内能,使木头温度升高到着火点而燃烧。
21.唐代诗人李正封有诗云“国色朝酣酒,天香夜染衣”.由此“国色天香”就成了牡丹的代名词.每年牡丹花开时节,洛阳满城飘香,这是 现象,说明分子在不停地做 .
22.质量均为100g的四种物质,当温度降低1℃时所放出的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 J/(kg•℃);
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铝块升高温度为Δt1,铜块升高温度为Δt2,则Δt1 Δt2(选填“大于”、“小于”或“等于”);判断依据为: 。
23.小刚为了研究热传递过程中温度变化与时间的关系,他将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,如图(A)所示。小刚每隔一定的时间记录一次水温,作出了图(B)所示的图像。请你根据图像判断,大约经过 min,热奶和水达到了热平衡,此时的水温约为 ℃。
24.小丽用相同的电加热器分别对质量均为 0.2kg 的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能 :得到的实验数据如图所示,则水在 16min 内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J(kg℃)(C水=4.2×103J/(kg℃))
25.小明在探究冰的熔化特点。如图所示,是他根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图像。分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是 。图像中,物体在B点时具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能。实验过程中,第2~8min物体吸收的热量为 J。[冰的质量是500g,比热容是2.1×103J/(kg•℃),不计热量损失]
四、计算题
26.小鹏同学每天早晨都要喝一杯热牛奶,质量约500g,一杯刚煮好的牛奶(温度80℃),温度要降到40℃才可以饮用,求这一过程中牛奶放出的热量?[c牛奶==3.36×103J/(kg•℃)]
27.如图所示,是百度开发的一款无人驾驶汽车,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,用北斗卫星导航系统进行定位和导航,该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时,消耗汽油2kg,该汽油机的效率为30%,在这段行驶过程中,车满载乘客时总质量是2t,匀速行驶时受到的平均阻力为车重的0.05倍(已知:汽油的热值为4.5×107J/kg,。求:
(1)若其行驶的速度为20m/s,则该汽车发动机此时的功率为多少?
(2)消耗2kg汽油,有多少能量被发动机转化为有用功?
(3)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的10℃水吸收,水的温度升高到多少?
28.冬天来临,学校积极创造条件为同学们供应开水。若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/(kg•℃),煤的热值为3×107J/kg],则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)完全燃烧11.2kg的煤,最多能放出的热量是多少?
(3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃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?
29.天气转凉,喝牛奶前,可用热水烫一下不至于太凉。用60℃的热水加热200g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15℃升高到45℃。已知牛奶的比热容为,包装袋吸热及其它热损失不计。求:
(1)牛奶吸收的热量是多少焦?
(2)加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水?
30.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器(如图甲)耗能进行测试,按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水,将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后,开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值约为4×107J/m3]求:
…型JY燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压MPa
适用:天然气、液化石油气
Ⅱ
75%
15
0.02﹣0.8
(1)加热4min,水吸收的热量为多少?
(2)加热4min,消耗了多少m3的天然气?
五、作图题
31.如图所示,在虚线框内画一条带箭头的线段,表示夜间地面附近空气流动方向,并标出冷、热空气所在的位置。
32.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)
33.如图甲为海波从开始加热到刚完全熔化温度随时间变化关系图像,请你在图乙中画出:从开始加热到刚完全熔化,海波内能随温度变化的大致图像。(忽略加热过程中海波质量的变化)
34.如图所示是某固态晶体物质在熔化前后的过程中,温度随时间的变化图像,请在图中用粗实线画出该晶体在相同的过程中内能随温度变化的大致图像(热源供热稳定,不考虑晶体质量的变化)。
六、实验探究题
35.探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中 的变化便可知温度的变化。
(2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称
液体质量m/g
液体初温t1/℃
液体末温t2/℃
加热时间t/min
液体吸热情况“多”或“少”
甲
10
30
40
6
多
乙
10
30
40
3
少
①分析表中信息,小明采用的是 (选填“方案一”或“方案二”);
②分析表中数据,可得出的结论: ;
③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选 液体作发动机冷却液。
36.物理小组的同学们组装了如图1所示的装置,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。
(1)若要比较液体的吸热本领,应选 两图的实验装置进行实验。
(2)实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃,加热时间较短的液体比热容较 。
(3)实验过程中,若消耗质量相同的两种燃料,甲中温度升高较多,不考虑热损失,则可知燃料 的热值大。
(4)根据实验数据同学们绘制出如图2所示的图像。由图像可知:液体 的比热容较大。
七、综合题
37.如图甲所示,为一款新型水杯—55度杯,若把100℃的开水倒入杯中,摇一摇(约1min),便可使水温速降至55℃左右,并保温3h。其内部结构如图乙:在杯壁的不锈钢夹层中,储存晶体传热材质,它在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。
(1)这种传热材质的熔点是 ℃,把开水倒入水杯时通过 方式改变传热材质的内能而升温。当传热材质温度升到55℃ 吸热而不升温。如果不喝,放在一边,当水的温度略低于55℃这个温度时,杯壁夹层的传热材质 放出热量,从而达到保温的作用;(后二空填物态变化名称)
(2)若水杯容积300mL,则水杯装满水时水的质量是 kg,100℃的水降温到55℃时放出的热量是 J。【ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
38.下表是一些物质的比热容[J/(kg•℃)]。
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
砂石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,完成下列填空:
(1)不同物质的比热容一般 (选填“相同”或“不同”)比较水和冰的比热容可知,物质的比热容与物质的状态 (填“有关”或“无关”);
(2)100g水的比热容与50g水的比热容相比较, (填“前者是后者的两倍”或“前后两者相等”);
(3)将质量初温相同的铝、铜两个球,浸没在沸水中煮较长的一段时间,则两个球的温度 (选填“相同”或“不同”)。从沸水中吸热较多的是 球。
39.小明想了解家里不同品牌的保温杯的保温效果哪个好。他往甲、乙两个外形相同,容量均为400mL的保温杯中倒满开水,盖好盖子,静置于恒温室内,每隔2h通过杯盖电子温度显示器记录水温随时间变化的图像如图所示。[c水=4.2103J/(kg·℃)]
(1)小明在实验中 (选填“有”或“没有”)控制两杯水的质量相等;
(2)保温效果较好的是 杯,当t=14h,甲杯水的温度为 ℃;
(3)当t=2h,内能较大的是 杯的水,乙杯的水0~8h放出热量为 J;
(4)夏天,利用保温杯延长冰镇可乐的冰爽时间是 (选填“可行”或“不可行”)的。
答案解析
1.【答案】B
【解析】【解答】A. 图甲中抽去玻璃后,两瓶中的气体逐渐混合,说明气体分子在做无规则运动,而不是只有气体分子间才有间隙,A 错误。
B. 图乙中端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明固体分子间存在引力,B 正确。
C. 图丙中橡皮塞从容器中被推出去时,气体对外做功,内能减小,C 错误。
D. 图丁中迅速压下活塞时硝化棉燃烧,说明气体被压缩时内能增大,温度升高,D 错误。
故该题选B
【分析】运用知识:根据所学的物理知识,分析每个选项的正确性。例如,选项 A 涉及分子间间隙,选项 B 涉及分子间引力,选项 C 涉及内能变化,选项 D 涉及气体压缩。
分析实例:对于每个选项,结合具体的实例或实验进行分析。例如,对于选项 B,端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明了固体分子间存在引力。
2.【答案】C
3.【答案】C
【解析】【解答】ABD、扬汤止沸、釜底抽薪、炙手可热都是通过热传递来改变内能,故ABD不符合题意;
C、钻木取火是 通过做功改变内能 ,故C符合提题意;
故答案为:C。
【分析】改变内能的两种方式:热传递和做功。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.图甲中撤去玻璃板后右侧集气瓶中气体变红,左侧集气瓶气体颜色变淡,说明两种气体彼此进入对方发生了扩散现象,而扩散现象表明了分子总是在不断地做无规则运动,集气瓶水平放置进行实验可以排除是重力的因素使两种气体混合在一起,A正确,不符合题意;
B.图乙中打开实验装置中间的阀门,水和酒精混合在一起,最终混合溶液的体积小于原来水和酒精的体积之和,说明分子之间有间隙,实验时将装置上下翻转几次,可以使水分子与酒精分子之间的相对运动速度更快,进而可加快酒精与水的混合,B正确,不符合题意;
C.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,物质扩散速度越快,表明分子运动的越剧烈,图丙中两杯水温度不同,红墨水在热水中的扩散速度比在冷水中快,说明子运动的剧烈程度与温度有关,C正确,不符合题意;
D.图乙中水和酒精混合过程是水分子和酒精分子进入了对方的分子之间,图丁中芝麻和黄豆是大量分子构成的物体,芝麻进入黄豆间的空隙发生的是机械运动,不属于分子运动,不能表明分子之间有间隙,因此图丁和图乙的实验现象、实验结论都不相同,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】分子间存在引力和斥力;分子在不停的做无规则运动。
5.【答案】C
6.【答案】D
【解析】【解答】由图示可知,甲物质有一定的熔化温度,所以是晶体物质,甲在3~6min内处于正在熔化的过程,所以是固液共存态,A不符合题意;由于是从固态开始加热,不确定乙是否开始熔化了,也可能是晶体物质还没达到熔点的温度,B不符合题意;由于是持续加热的,所以在在4~6min内两种物质的内能都是增加的,C不符合题意;由图示可以看出,在固态时,吸收相等的热量时,甲的温度变化较大,所以甲的比热容小于乙的比热容,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】晶体在熔化过程中温度保持不变,相同质量的不同物体吸热相同时,温度变化快的比热容小。
7.【答案】C
8.【答案】C
【解析】【解答】将1.2kg热水分成5等份,每份质量m0=0.24kg,第一次使热水与构件达到热平衡的过程中: ,不计工件与热水向周围环境传递热量,热传递完全后,则 ,所以, ,即: ;解得: ,同理: 则放入第四份热水前,铝合金工件的温度为t3≈53.6℃。
故答案为:C。
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差金属吸收的热量,并分析温度变化。
9.【答案】D
【解析】【解答】1kg 20℃ 的水吸收 4.2×105 J 的热量后,升高的温度为△t ===100℃,因为水沸腾时达到沸点,继续吸热但温度不变,水吸收热量从20℃升高,温度达到沸点后,不再升高,又因为水表面的气压不知道,水的沸点不定,水的末温可能是80℃、100℃、120℃,故ABC有可能,不符合题意;由于水温最高只能升高到20℃+100℃=120℃,故D不可能,符合题意。
故答案为:D。
【分析】知道水的质量、水的比热容和水吸收的热量,利用公式△t=求水升高的温度;再根据水沸腾时的规律(水沸腾时吸热但温度不变)分析判断。
10.【答案】A,D
11.【答案】C,D
【解析】【解答】A.物体放出热量,内能一定减少,但温度不一定降低,如晶体在凝固过程中,放出热量、内能减少,但温度保持不变,A不符合题意。
B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递;而不是从内能大的物体向内能小的物体传递,B不符合题意;
C.把热汤倒入碗中,碗的温度升高,是通过热传递的方式改变了它的内能,C符合题意;
D.冰在熔化过程中吸收热量,虽然温度保持不变,但内能增加,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】温度不同的物体间可以通过热传递改变内能,晶体熔化过程要吸收热量,但温度保持不变。
12.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A.比热容是物体的一种特性,与物体的质量的多少没有关系,一瓶水被用掉一部分后,其比热容不变,A不符合题意;
B.糖块放入装有水的杯子中,经过一段时间后,整杯水都变甜,说明糖块分子在水中运动,B符合题意;
C.分子之间存在引力和斥力,铁块很难被压缩,说明分子间存在斥力,C符合题意;
D.热鸡蛋放入冷水中,热鸡蛋将内能传递给冷水,热鸡蛋的温度降低,这是利用热传递的方式改变鸡蛋的内能,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】比热容是物质的特性,和质量无关;分子在不停的无规则运动;分子间有引力和斥力;温度不同的物体间,通过热传递改变内能。
13.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.沿海地区昼夜温差小于沙漠地区,是由于水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少。A符合题意;
B.在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供“暖气”,是由于水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水可以放出更多的热量。B符合题意;
C.冬天户外的自来水管常有冻裂;是由于水凝固成冰,体积变大。C不符合题意;
D.农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水,是由于水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,放出相同的热量,水的温度降低的少。D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强,便于对物体降温或供热。
14.【答案】A,C,D
15.【答案】A,B
16.【答案】A,C
【解析】【解答】解:A、从图中可以看出两物体的初温相同,吸收相同的热量,甲温度升高快则甲的比热容小.符合题意.
B、从图中看出在相同的加热时间内,甲升温更多,吸收热量要少.不合题意.
C、从图中看出,要使甲乙升高到相同的温度,乙加热时间要长,吸收热量要多.符合题意.
D、从图中看出,要使甲乙升高到相同的温度,甲加热时间要少,吸收热量要少.不合题意.
故答案为:A、C.
【分析】此题可利用Q=cm△t进行分析,明确相同的时间两物质吸收的热量相同.
17.【答案】B,C
18.【答案】A,D
【解析】【解答】解:(1)由图象可知,在时间t内,吸收的热量相同,C不符合题意;在时间t,吸收的热量相同,A的温度变化△tA=20℃,B的温度变化△tB=40℃,A、B的质量相同,由Q吸=cm△t得c= ,则cA:cB=△tB:△tA=2:1,A符合题意、B不符合题意;(2)由图象可知,A、B升高相同的温度,加热B的时间短,则B吸收的热量较少,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】此题考查学生阅读图像的能力,从图像上读出相同量,利用基本公式作比较,即比值比较法与图像相结合,考查能力层级较高。
19.【答案】比热容较大;减小
20.【答案】做功
21.【答案】扩散;无规则运动
【解析】【解答】解:
每年牡丹花开时节,洛阳满城飘香,这是牡丹花的花香分子发生的扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动.
故答案为:扩散;无规则运动.
【分析】物质是由大量分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动,扩散现象证明分子作无规则的运动.
22.【答案】2.5×103;小于;由Q=cmΔt可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块温度的变化更大
23.【答案】10;40
【解析】 【解答】要解答本题需掌握:热传递的条件以及能从图象中读懂有用的信息.由图象可知:水的初温是20℃,奶的初温是90℃,发生热传递大约10分钟,最后热平衡的温度是40℃.故本题答案为:10,40
【分析】热传递改变物体的内能.
24.【答案】增大;;
【解析】【解答】(1) 物体吸收热量,其内能增大;放出热量,其内能减小;
(2)由图可知水在16min内升高的温度,根据Q吸=cmΔt可求出水吸收的热量;
(3)由图可知另一种液体在8min内升高的温度,用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,由此可知液体在8min内吸收的热量,再根据Q吸=cmΔt可求得该液体的比热容。
【分析】(1) 给水加热时,水吸收热量,其内能增大;
(2)由图可知水在16min内升高的温度为Δt=40℃-10℃=30℃,
则水吸收的热量为:Q吸水=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J;
(3)由图可知另一种液体8min内升高的温度为Δt液=50℃-20℃=30℃,
用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,
则8min内该液体吸收的热量为: Q吸'=×2.52×104J=1.26×104J :
由Q吸=cmΔt可得:1.26×104J=c液×0.2kg×30℃,
解得:c液=2.1×103J/(kg•℃)。
25.【答案】冰的比热容比水的小;小于;3.15×104
26.【答案】6.72×104J
27.【答案】(1)2×104W;(2)2.7×107J;(3)55℃
28.【答案】(1)解:锅炉内300kg的水吸收的热量
答:锅炉内300kg的水吸收的热量是1.008×108J;
(2)解:煤完全燃烧放出的热量
答:完全燃烧11.2kg的煤,最多能放出的热量是3.36×108J;
(3)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t′=50℃
答:混合后温水的温度为50℃。
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cm(t末-t初),求出水吸收的热量;
(2)根据公式Q=mq,可求出放出的热量;
(3)根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量,可求出温度。
29.【答案】(1);(2)
30.【答案】(1)解:根据公式ρ= 可知,
水的质量为:m=ρV=1×103kg/m3×15×10﹣3m3=15kg;
由图可知,加热4min,水从20℃升高到70℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×15kg×(70℃﹣20℃)=3.15×106J;
答:水吸收的热量为3.15×106J。
(2)解:由题知,Q放×75%=Q吸,Q放= = =4.2×106J,
根据Q放=vq可知,天然气的体积:v= = =0.105m3。
答:需要消耗0.105m3的天然气。
【解析】【分析】(1)阅读图像的能力和挖掘题目当中隐含信息的能力是此类问题考查的目的,题目中问加热4min钟其实隐含的问从 0℃-70℃吸收的热量;
(2)注意天然气完全燃烧放出的热量只有75% 被谁吸收。
31.【答案】
【解析】【解答】由图可知此时为晚上,气温降低,因水的比热容比泥土、沙石的比热容大,陆地和海水放出相同的热量时,海水温度下降的慢,陆地温度下降的快,即海面上方空气的温度较高,陆地上方空气的温度较低;海面上热空气上升,陆地上冷空气下降,所以空气从陆地吹向海面,形成风,如图所示
【分析】海边的夜晚,水的比热容大,温度比陆地温度高,陆地空气凝聚,空气流向海水。
32.【答案】
【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。
33.【答案】
34.【答案】
35.【答案】(1)液柱高度
(2)方案二;甲的吸热能力强;甲
【解析】【解答】(1)实验用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,当温度升高或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中液柱高度的变化便可知温度的变化;
(2)①分析表中信息,甲、乙两种液体的质量相同,初温相同,末温相同,加热时间不同,可以通过加热时间来体现吸收热量的多少 ,由于吸收的热量不相同,所以小明采用的是方案二;
②分析表中信息,质量相同的甲、乙两种液体,升高相同的温度,甲液体加热6min,乙液体加热3分钟,甲液体加热时间比乙液体加热时间长,即甲液体吸收的热量多,故可知甲液体的吸热能力强;
③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,因甲的比热容大,根据Q=cm△t,相同质量的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲吸热多,故应选甲液体作发动机冷却液。
【分析】 本题考查了探究不同液体吸热能力的实验,关键是知道比较吸热能力的方法:一是吸收相同的热量时温度变化小的吸热能力强,二是温度变化相同时吸收热量多的吸热能力强 。
36.【答案】甲丙;小;1;B
37.【答案】55;热传递;熔化;凝固;0.3;5.67×104
38.【答案】(1)不同;有关
(2)前后两者相等
(3)相同;铝
【解析】【解答】(1)由表格数据可知:不同物质的比热容一般不相同;水和冰是水的两种状态,比热容是不相同的,所以物质的比热容与物质的状态有关;(2)比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关,与物质的质量无关,所以100g水的比热容和50g水的比热容相同;(3)将质量和初温相同的铝、铜两个球,浸没在沸水中煮较长的一段时间,则两个球的温度相同;已知c铜<c铝,
质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,根据Δt= 可知,比热容大的物质,吸热较多,即铝从沸水中吸热较多。
【分析】(1)同种物质状态不同,物质的比热容也不同;
(2)比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,同种物质状态相同,比热容就相同;
(3)比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多。
39.【答案】有;甲;20;甲;1.344×105;可行
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