内容正文:
第14章内能与热机 单元练习
一.填空题(每空1分,共18分)
1.寒冷的冬天,我们在教室学习时,会看到窗户出了一层水雾,这是教室 (选填“内”或“外”)水蒸气 (填物态变化)形成的。我们会利用热水取暖,是利用水 的热性。
2.把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后,图钉帽热得烫手,这是用 的方法改变了物体的内能;把瓶装水放在冰箱里,一会儿变凉了,这是用 的方法改变了物体的内能。
3.“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏装有质量为50g的酒,在溪水上流动时会降低酒的温度,则酒的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);漂流过程中,酒的温度从30℃降低至28℃,会放出 J的热量。[c酒=3.4×103J/(kg•℃)]
4.如果汽油机飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒完成 个冲程,对外做功 次。
5. 如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,C图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验,汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程
是 图(后两空选填字母)
6.我国长征运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的 高;火箭外表涂有一层特殊物质,可利用该物质在发生物态变化时要 热,从而避免高速运行的火箭温度过高。
7.用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,由图象可知 的吸热能力强,A的比热容与B的比热容之比为 ,A和B升高相同的温度,吸收热量之比为 。
二.选择题(每题2分,共16分,第14 , 15题为多选)
8.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
9.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.冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
10.质量相等的铜块和铝块,升高相同温度时(已知c铝>c铜),则有( )
A.两者吸收的热量一样多 B.铜块吸收的热量多
C.铝块吸收的热量多 D.无法比较
11.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
12.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入气缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
第12题 第13题 第15题
13.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
(多选)14.如图所示,我国劳动人民发明了一种“省油灯”。使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,注水于唇窍中,可省油之半。”下列说法正确的是( )
A.火焰调小一些,会更省油
B.陶瓷的比热容大于铜的比热容,吸收相同的热量,陶瓷升温比铜高
C.夹层中冷水吸收热量,降低了油分子运动的速度
D.在燃烧过程中,油的热值和比热容都变小
(多选)15.北京时间2024年12月19日18时18分,我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭,搭载发射的天启星座33~36星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。如图所示是火箭发射时的场景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空时,机械能增大,整个过程不遵循能量守恒定律
B.燃料燃烧过程中,剩余燃料的热值越来越大
C.火箭向下喷气而获得向上的动力是利用物体间力的作用是相互的
D.火箭在上升过程中外壳与空气摩擦温度升高,机械能转化为内能
四.实验探究题(每空1分,共18分)
16.科技小组用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量(选填“温度计示数”或“加热时间”);这样的实验方法物理学中称为 (选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);请列举一个用到此方法的实验: 。
(3)科技小组根据实验数据绘制图乙所示图像,发现加热过程中的任意时刻,食用油的温度始终比水高,同一时间,食用油吸收的热量 水吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”);
(4)由图象可知,煤油的比热容是 J/(kg•℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
17.小李想测量蜡烛的热值q,他利用如图所示的装置进行测量,A容器内装有150g的水,防风罩B的下端开了通气孔。
水的初温/℃
25
燃烧前蜡烛的质量/g
20.6
水的末温/℃
40
燃烧后蜡烛的质量/g
20
(1)为完成实验,还需要的测量工具是 和 ;
(2)实验中,小李是通过测量 (选填“加热时间”或“水吸收的热量”)间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,水的温度升高内能增加,这是通过 的方式改变物体的内能;
(4)实验前后,小李测量的数据如表所示,则蜡烛的热值约为 J/kg;
(5)小李跟同学讨论后,认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 。原因可能
是 。
18.如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值:应选择 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②液体吸收的热量通过 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是4.0×103J/(kg•℃),液体a的比热容是 J/(kg•℃)。
五.计算题(共2小题,共18分)
19.一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),1L=1×10﹣3m3,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了8.4×104J的热量,水的末温是多少。
20.如图所示为某建筑工地使用的混凝土搅拌车,空车质量为12t,内部容量12m3,装满了密度为2×103kg/m3的混凝土;当车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,发动机的功率是200kW。(柴油热值取4.0×107J/kg,g取10N/kg)求:
(1)搅拌车静止时,对水平地面的压强是2.4×105Pa,搅拌车与地面接触面积是多少?
(2)搅拌车在上述公路行驶时受到的阻力多少?
(3)搅拌车在上述公路行驶10km港耗柴油6.25kg,则其发动机的效率是多少?
第14章内能与热机单元练习
参考答案与试题解析
二.选择题
题号
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
B
C
A
A
D
BC
CD
一.填空题
1.把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后,图钉帽热得烫手,这是用 做功 的方法改变了物体的内能;把瓶装水放在冰箱里,一会儿变凉了,这是用 热传递 的方法改变了物体的内能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后,发现图钉冒变烫了,这是用做功的方法改变了物体的内能,在这一过程中,机械能转化为内能;
把瓶装水放在冰箱里,一会儿变凉了,这是用热传递的方法改变了物体的内能,在这一过程中,内能发生了转移。
故答案为:做功;热传递。
2 “曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏装有质量为50g的酒,在溪水上流动时会降低酒的温度,则酒的内能 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);漂流过程中,酒的温度从30℃降低至28℃,会放出 340 J的热量。[c酒=3.4×103J/(kg•℃)]
【答案】变小;340。
【解答】解:在溪水上流动时,酒放出热量,温度降低,内能变小;
酒的质量m=50g=0.05kg,
酒放出的热量:Q放=c酒mΔt=3.4×103J/(kg•℃)×0.05kg×(30℃﹣28℃)=340J。
故答案为:变小;340。
3.【答案】:内,液化,比热容大
4.【解答】解:飞轮转速是2400r/min=40r/s,表示每秒飞轮转动40圈,
因为一个工作循环完成四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,对外做功1次,
所以,该汽油机每秒完成80个冲程,对外做功20次。
故答案为:80;20。
5.如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,C图是 做功 冲程,与它原理相同的是 F 图所示的演示实验,汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 B 图(后两空选填字母)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)A图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;
B图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;
C图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
D图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;
(2)E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
F图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,因此与做功冲程原理相同的是F实验。
故答案为:做功;F;B。
6.我国长征运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的 热值 高;火箭外表涂有一层特殊物质,可利用该物质在发生物态变化时要 吸 热,从而避免高速运行的火箭温度过高。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)为保证火箭安全,箭体上涂有一层特殊固体物质,在高温下先熔化,再汽化,因为熔化、汽化时要吸收大量的热,这样箭体的温度就不会太高。
故答案为:热值;吸。
7.【分析】用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热,相同时间内,A、B吸收的热量相同。由图可知,A、B在相同时间内,升高的温度,根据c=求A的比热容与B的比热容之比,比热容大的吸热能力强;A和B升高相同的温度时,根据c=可得A、B吸收的热量之比。
【解答】解:用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热,相同时间内,A、B吸收的热量相同。
由图可知,吸收的热量相同,A升温慢,吸热能力强,B升温快,吸热能力弱;
在相同时间内,A升高的温度为ΔtA=40℃﹣20℃=20℃,
B升高温度为ΔtB=60℃﹣20℃=40℃,
根据c=可得,A的比热容与B的比热容之比:
,
则A的吸热能力强。
A和B升高相同的温度时,根据c=可得A、B吸收的热量之比:
Q吸A:Q吸B=cAmΔt:cBmΔt=cA:cB=2:1。
故答案为:A;2:1;2:1。
二.选择题
8.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【答案】C
【解答】解:A、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加;故A错误;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小;故B错误;
C、图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少;故C正确;
D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少;故D错误。
故选:C。
9.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.冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】B
【解答】解:A、任何物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰也有内能。故A错误。
B、冰是晶体,晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加,故B正确;
C、描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“,不能用“具有、所含”,故C错误;
D、内能的大小与物体的质量、状态和温度都有关系,所以单凭温度不变,不能确定物体的内能就不变,故D错误。
故选:B。
10.质量相等的铜块和铝块,升高相同温度时(已知c铝>c铜),则有( )
A.两者吸收的热量一样多
B.铜块吸收的热量多
C.铝块吸收的热量多
D.无法比较
【答案】C
【解答】解:根据公式:Q吸=cmΔt,铜块和铝块质量相同,即公式中m相等,升高温度相同,即公式中Δt相等,且c铜<c铝,
所以铝块吸收热量多,铜块吸收热量少;故A、B、D错误,C正确;
故选:C。
11.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【答案】A
【解答】解:
A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
故选:A。
12.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入气缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【解答】解:
A、汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸,故A正确;
B、在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,气体的内能变大,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误;
C、在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故C错误;
D、在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。
故选:A。
13.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【解答】解:燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放,而Q吸=c水m水Δt,Q放=mq,即c水m水Δt=mq,解得:q;
A、若m相同,Δt越小,由q可知,燃料的热值越小,故A错误;
B、若Δt相同,m越大,由q可知,燃料的热值越小,故B错误;
C、若的值越大,即的值越小,由q可知,燃料的热值越小,故C错误;
D、若的值越大,由q可知,燃料的热值越大,故D正确。
故选:D。
(多选)14.冬至时节煮饺子,下列说法正确的是( )
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能增大
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
【答案】BC
【解答】解:A、冷冻饺子中的分子也会运动,故A错误;
B、冷冻饺子升温过程中内能增大,故B正确;
C、煮熟的饺子香气四溢是扩散现象,故C正确;
D、煮熟的饺子冷却是通过热传递的方式改变内能,故D错误。
故选:BC。
(多选)15.北京时间2024年12月19日18时18分,我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭,搭载发射的天启星座33~36星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。如图所示是火箭发射时的场景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空时,机械能增大,整个过程不遵循能量守恒定律
B.燃料燃烧过程中,剩余燃料的热值越来越大
C.火箭向下喷气而获得向上的动力是利用物体间力的作用是相互的
D.火箭在上升过程中外壳与空气摩擦温度升高,机械能转化为内能
【答案】CD
【解答】解:A.火箭在加速升空的过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度增加,重力势能增大,则机械能增大,这个过程中火箭的化学能被转化为机械能,但整个系统的总能量仍然是守恒的,故A错误;
B.热值是燃料的特性,它只与燃料的种类有关,与质量和燃烧程度无关。所以燃料燃烧过程中,剩余燃料的热值不变,故B错误;
C.火箭向下喷气,气是施力物体,火箭获得推力向上升,是受力物体,故说明物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.火箭在上升过程中,外壳与空气摩擦会产生热量而温度升高,这是通过克服摩擦力做功的方式将机械能转化为内能,故D正确。
故选:CD。
三.实验探究题(共3小题)
16.科技小组用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较 加热时间 来间接反映煤油和水吸收的热量(选填“温度计示数”或“加热时间”);这样的实验方法物理学中称为 转换法 (选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);
(3)科技小组根据实验数据绘制图乙所示图像,发现加热过程中的任意时刻,食用油的温度始终比水高,同一时间,食用油吸收的热量 等于 水吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”);
(4)由图象可知,煤油的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)质量;探究影响动能大小的因素 (2)加热时间;转换法;(3)等于;2.1×103。
【解答】解:(1)要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为转换法;
(3)根据转换法,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;
由图象知,加热相同时间,煤油升高的温度更高,根据比较吸热能力的第2种方法可知,水的吸热能力强,水的比热容较大;
(4)由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比1:2
根据比热容公式可知,在质量和升高温度都相同时,不同物质的比热容之比等于吸收热量之比,
故煤油的比热容:c煤油c水4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;转换法;(3)等于;2.1×103。
17.小李想测量蜡烛的热值q,他利用如图所示的装置进行测量,A容器内装有150g的水,防风罩B的下端开了通气孔。
水的初温/℃
25
燃烧前蜡烛的质量/g
20.6
水的末温/℃
40
燃烧后蜡烛的质量/g
20
(1)为完成实验,还需要的测量工具是 温度计 和 天平 ;
(2)实验中,小李是通过测量 水吸收的热量 (选填“加热时间”或“水吸收的热量”)间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,水的温度升高内能增加,这是通过 热传递 的方式改变物体的内能;
(4)实验前后,小李测量的数据如表所示,则蜡烛的热值约为 1.575×107 J/kg;
(5)小李跟同学讨论后,认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 小 。
原因可能是 燃料放出的热量没有被物体完全吸收 。
【答案】(1)温度计和天平;(2)水吸收的热量;(3)热传递;(4)1.575×107;(5)小。
【解答】解:(1)要完成本实验,需要测量水的温度与水和蜡烛的质量,因此还需要温度计与天平;
(2)由实验装置可知,蜡烛燃烧给水加热,通过测量A容器中水升高的温度和水的质量,通过Q=cmΔt得出水吸收的热量,可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,通过给水加热,使水的温度升高内能增加,这是通过热传递的方式改变内能;
(4)由表格数据可知,水的质量:m水=150g=0.15kg,水的初温:t0=25℃,水的末温:t=40℃,
则水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.15kg×(40℃﹣25℃)=9.45×103J;
如果不计热损失,则有蜡烛燃烧放出的热量:Q放=Q吸=9.45×103J;
由表格数据可知,消耗蜡烛的质量:m蜡=20.6g﹣20g=0.6g=6×10﹣4kg;
这支蜡烛的热值:q1.575×107J/kg;
(4)实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收,因此实验测出的热值比真实值偏小。
故答案为:(1)温度计和天平;(2)水吸收的热量;(3)热传递;(4)1.575×107;
(5)小。燃料放出的热量没有被物体完全吸收。
18.如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值:应选择 甲、乙 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 燃料都烧完后 (选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 甲、丙 两图进行实验;
②液体吸收的热量通过 加热时间 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是4.0×103J/(kg•℃),液体a的比热容是 2.0×103 J/(kg•℃)。
【答案】(1)甲、乙;燃料都烧完后;(2)甲、丙;加热时间;2.0×103。
【解答】解:(1)要比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类和质量相同,改变燃料种类,所以选择甲、乙两图进行实验。
燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量,所以要在燃料都烧完后测量液体温度,根据Q=cmΔt可知,质量和比热容相同情况下,温度越高,说明燃料放出热量越多,热值越大。
(2)比较不同物质吸热升温特点,应控制燃料相同,改变液体种类,所以选择甲、丙两图。
相同的燃料相同时间内燃料放出热量相同,液体吸收热量也相同,所以液体吸收热量通过加热时间来反映。
根据Q=cmΔt可知,在质量和升高温度相同时,比热容与吸收热量(加热时间)成正比。由图丁可知,升高80℃时,吸收热量之比为Qa:Qb=10:20=1:2
所以二者比热容之比ca:cb=1:2
液体a的比热容是
故答案为:(1)甲、乙;燃料都烧完后;(2)甲、丙;加热时间;2.0×103。
四.计算题(共2小题)
19.一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),1L=1×10﹣3m3,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了8.4×104J的热量,水的末温是多少。
【答案】(1)水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为4.2×105J;
(3)水的末温为80℃。
【解答】解:(1)2L水的质量为:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
(2)水需要吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;
(3)由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:
Δt′10℃,
水的末温t末=t+Δt′=70℃+10℃=80℃。
答:(1)水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为4.2×105J;
(3)水的末温为80℃。
20.【答案】(1)搅拌车与地面接触面积是1.5m2;
(2)搅拌车受到的阻力为104N;
(3)搅拌车发动机的效率是40%。
【分析】(1)根据混凝土的体积和密度计算混凝土的质量,根据货车空车质量和满载时载货量可求出货车的总质量,利用G=mg可求出汽车的总重力,根据水平面上压力等于重力,利用S计算与地面接触面积;
(2)根据P=Fv计算牵引力,根据二力平衡计算阻力;
(3)根据搅拌车通过的距离s和速度计算行驶的时间,运用W=Pt计算所做的功,利用Q放=mq可求出燃油完全燃烧放出的热量;利用η100%可求出搅拌车发动机的效率。
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