内容正文:
【第十四章内能与热机】
单元综合
一、单选题
1.2024年4月25日,长征二号F遥十八运载火箭搭载神舟十八号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.使用的燃料热值较小
B.大量“白气”涌向四周是汽化现象
C.火箭加速升空时飞船的机械能守恒
D.喷出的燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
2.2022年6月5日10时44分许,搭载神舟十四号载人飞船的长征二F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。长征二F遥十四运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的比热容 B.较低的沸点
C.较大的热值 D.较小的质量
3.内能的单位是( )
A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.伏特
4.如图所示是一种氮气弹簧的结构简图,氮气弹簧可用于自动开启和关闭汽车后备箱盖。在关闭后备箱时,活塞顶部受到压力向下运动,氮气弹簧提供足够的缓冲力量,使得操作更加轻松和安全。在下图汽油机的四个冲程中,与此过程能量转化相同的是( )
A. B.
C. D.
5.福建沙县小吃以其品种繁多、风味独特和经济实惠而著称,成为福建饮食文化百花园中绚烂的一朵花,其中蒸饺、扁肉、拌面、炖罐被称为沙县小吃的“四大金刚”,下列说法正确的是( )
A.炖罐的温度越高,含有的热量越多
B.蒸饺被煮熟,是通过做功的方式增加内能
C.刚端出来的拌面香气扑鼻是因为分子在做无规则运动
D.煮扁肉时,水沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与热机的压缩冲程相同
6.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机消耗的燃料越多,效率就越高
B.热机做的有用功越多,效率就一定越高
C.热机的功率越大,做功就越快,但效率却不一定高
D.改进技术,保证良好的润滑,热机效率可以达到100%
7.下图所示摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是( )
A. B.
C. D.
8.小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能减少
D.加热过程中水的比热容不变,煤气的热值不变
二、多选题
9.如图所示,用酒精灯给试管加热,试管口软木塞冲出的过程中,下列说法正确的是( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能减小
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.瓶塞冲出的过程能量转化与内燃机压缩冲程能量转化相同
D.加热水的过程是通过热传递的方式改变水的内能
10.下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.物体凝固,其内能一定减小
B.物体的内能增加,可能吸收了热量
C.物体熔化,一定放出热量
D.物体的温度不变,其内能一定不变
11.如图所示是四个热学实验,下列相关说法中正确的是( )
A.迅速下压活塞,活塞对厚玻璃筒内的空气做功,筒内空气内能减小,硝化棉燃烧起来
B.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明气体分子在不停地做无规则运动
C.紧压两铅柱使它们结合在一起,悬挂物块也未被拉开,主要是因为分子间存在斥力
D.给瓶内打气,当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内有白雾产生,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
12.如图所示的四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》。下列说法正确的是( )
A.甲图:“试弓定力”中弓的重力与秤砣的重力是一对平衡力
B.乙图:“赶稻及菽”中牛拉犁的力大于犁拉牛的力
C.丙图:“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上可加快纸中水分蒸发
D.丁图: “炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率
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.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,如图。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间长短反映的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
15.关于内能的变化,下列说法正确的是( )
A.火箭从地面向上发射过程中,机械能转化为内能,火箭外壳内能逐渐增大温度升高
B.云中形成的冰粒在下落过程中,内能增大变成雨滴
C.子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
D.冬天用热水袋取暖,热水袋将温度传给人体
16.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2m, 温度为30℃的铁块投人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
三、填空题
17.寒冬腊月,可冷可冷的啦,把小手冻得通红通红的,小女孩呵气取暖,男孩搓手取暖.他们改变物体内能的方法分别是
18.将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过 方式增加内能使气压增大,瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言,没有发生改变的物理量是 。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的 大。
19.如图所示,将水加热至沸腾后,塞子被冲出,水蒸气内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),温度降低,水蒸气遇冷液化成小液滴,于是就观察到雾气。此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min,则1s内汽油机做了 次功。
20.从能的转化角度看,在四冲程内燃机的每个工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是 冲程.某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟对外做功的次数为 次.
21.某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 J,煤气放出的热量是 J,该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3,煤气的热值为4×107J/m3]。
22.网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,一中物理小组设计了如图模型。设此模型杯内胆中封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至t1= ℃;然后将杯内水倒掉,迅速将200g室温某液态物质倒入该杯,摇一摇,这种液态物质的温度可升至44℃,则这种液态物质的比热容为 J/(kg·℃)(c水=4.2×103J/(kg.℃),忽略整个过程中内胆及空间的热损失)。
23.某商场自动感应门俯视图如图所示,以O为圆心半径为2m的虚线圆为感应区,即当有物体进入虚线圆内时,宽度均为2m的两扇感应门立即向两边以的速度匀速开启。某次,商场工作人员推动宽为D=40cm的货物在水平地面上匀速通过该门,货物的中央始终在门的中心线s上,该过程中货物受到的地面支持力与货物受到的 是一对平衡力;推动货物过程中会有摩擦生热,摩擦生热是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式来改变内能的;为能安全通过,工作人员匀速推动货物的速度应不超过 m/s。
四、实验探究题
24.小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)此实验通过 (填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少。
(2)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃。
(3)小明根据实验数据绘制出的温度一时间图象如图丙所示,则液体 (填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
25.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同规格的电加热器对水和食用油加热,如图所示,得到如表数据:
物质
体积/mL
初温/oC
加热时间/min
末温/oC
水
300
20
21
42
食用油
300
22
10
44
(1)根据表中数据可知:该实验 (选填“能”或“不能”)得出水的吸热能力比食用油强,原因是 ;
(2)在改进实验后,为了比较水和食用油的吸热能力的大水小,该同学采用的方法是加热质量相同的水和食用油,使它们 ,比较加热时间的长短;
(3)为了验证结论是否具有普遍性,接下来的操作是 。
26. 为了比较水和煤油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)。实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相间时间内 。
(2)水和煤油温度随时间变化如图乙所示,由实验数据可知水和煤油的比热容之比为 。
(3)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,用两只相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量相等的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯中的水加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较 (选填“水的加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
五、计算题
27.有一根烧红的铁钉,质量是2g,初温为1020℃后,如果铁钉温度降低1000℃,求铁钉放出的热量。(c铁=0.46×103J/(kg•℃))(提示:计算过程要有公式、数据、结果)
28.中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg•℃),用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量.
(2)该液态燃料的热值.
29.小红用天然气加热5kg的水,水温从20℃升高到90℃,耗了天然气.已知水的比热容为,天然气的热值。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)天然气灶烧水的效率是多少?
六、作图题
30.如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图,图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门,画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况,用“↑”或“↓”表示活塞运动方向,画出压缩冲程活塞的运动情况。
31.用同一酒精灯完成冰熔化实验,冰熔化前与熔化时的温度-时间图像如图所示,第6分钟冰完全熔化,继续给水加热使其升温。请画出第6到第8分钟水的温度与时间图像。已知,,不考虑对水加热时质量的变化。
32.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)。
七、综合题
33.氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1号”在湖北宜昌三峡游客中心完成首航,这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。
(1)氢燃料电池运行安静,噪声大约只有55 dB,噪声在传播过程中 (选填“需要”或“不需要”)介质,氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置,其电转化效率 (选填“可能”或“不可能”)超过100%。氢燃料燃烧不充分时热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构,在水面漂浮时排开江水的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)船体总质量,若氢燃料电池化学能转化成电能的效率为80%,氢燃料电池额定输出电功率为500 kW,当航速为25 km/h,续航里程可达200 km,则续航时间为 h,行驶200 km消耗氢气 kg。(结果保留整数,氢燃料热值取)
34.2023年12月6日,华能石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行,标志着我国在第四代核电技术领域达到世界领先水平,其工作简图如图所示。核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为,然后将热量传递给冷却气体——氦气,高温高压氦气在“蒸汽发生器”中将热量传递给“二回路”中的水,产生高温高压水蒸气,推动蒸汽轮机工作,再通过交流发电机产生电能。
(1)图中反应堆容器中发生的核反应是指核 (选填“裂变”或“聚变”);
(2)发电机输电功率为,高温气冷堆核电站的发电效率是多少?
(3)若核反应堆工作1小时释放的热量由燃烧煤提供,需要完全燃烧多少吨煤? (煤的热值为)
(4)在输送核电站电能时,需要选择合适粗细的高压线;过粗会导致传输效率低下造成浪费,过细则会造成输电线过热,容易烧断。若高压线的安全电流密度J(通过导体单位横截面积的电流大小)在之间,要使高压线所输送的电流大小稳定在750~900A之间,则应选择下表哪种规格的高压线?并通过计算说明理由。
规格
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
高压线横截面积/
150
185
240
300
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
【解析】【解答】内能是能量的一种,其单位为焦耳;安培是电流单位;瓦特是功率单位;伏特是电压单位,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】内能是能量的一种,其单位为焦耳。
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】C
【解析】【解答】A、活塞向下运动,进气门开启,排气门关闭。吸气冲程,故A错误;
B、活塞向上运动,两气门关闭,压缩冲程,机械能转化为内能,故B错误;
C、活塞向下运动,两个气门都关闭,做功冲程,内能转化为机械能的过程,即提供动力的冲程,故C正确;
D、活塞向上运动排气门开启,进气门关闭,排气冲程,故D错误。
故答案为:C。
【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中,燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
8.【答案】D
【解析】【解答】A. 热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料燃烧是否充分等无关,故A错误,不符合题意;
B.
比热是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与是否吸热无关,故B错误,不符合题意;
C.
壶内水温度升高的过程中内能增加,故C错误,不符合题意;
D.
加热过程中水的种类和状态不变,所以比热容不变;煤气的种类也不变所以,热值也不变,故D正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)热值:我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧是否充分等无关;
(2)比热是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的体积、质量、位置、温度、是否吸热或放热无关,只要物质的种类和状态相同,比热就相同;
(3)内能与温度有关:物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小。
9.【答案】A,B,D
10.【答案】A,B
11.【答案】B,D
12.【答案】C,D
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】B,D
【解析】【解答】A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A错误;
B.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间长短反映的,即加热时间越长,则吸收热量越多,故B正确;
C.实验中,沙子的吸热能力弱,根据Q=cm△t可知,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量不同,故C错误;
D.实验中,加热相同的时间,则二者吸收相同的热量,根据Q=cm△t可知,末温低的物质吸热能力强,故D正确。
故选BD。
【分析】A.D.根据Q=cm△t可知,当其它条件相同时,温度升高慢的吸热能力强;
B.相同的酒精灯,在相同时间内放出相同的热量;
C.根据Q=cm△t可知,当其它条件相同时,吸收的热量与比热容成正比。
15.【答案】A,B
【解析】【解答】A、火箭从地面向上发射过程中,外壳与大气相互摩擦,机械能转化为内能,使火箭外壳内能逐渐增大温度升高,故A正确;
B、云中形成的冰粒在下落过程中,克服空气阻力做功,冰粒的机械能转化为内能,使冰粒的内能增大温度升高,冰粒熔化变成雨滴,故B正确;
C、子弹击中一块木板后,子弹和木块的温度都升高,此过程中消耗了子弹的机械能,转化为子弹和木块的内能,子弹和木板的内能都增大,故C错误;
D、冬天用热水袋取暖,热水袋将内能传递给人体,而不是将温度传递给人体,故D错误;
综上可知,本题正确答案为:A 、B 。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是内能的转移;
(2)外力对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
16.【答案】B,D
【解析】【解答】A、根据题意可知,铁块降低的温度为△t铁=30℃-6℃=24℃,水升高的温度为
△t水=6℃-0℃=6℃,故A错误;
B、由于水吸收的热量等于铁块放出的热量Q吸=Q放,则有:c水m水△t水=c铁m△t铁,
c水m水6℃=c铁m24℃,因此c水m水=4c铁m
另一块质量为2m,温度为30℃的铁块投入到同样的另一杯水中
则有:c水m水△t'水=c铁×2m△t'铁
即:c水m水(t-0℃)=c铁X2m (30℃-t)
可解得:t=10℃,故B正确;
C、因为热量是热传递过程传递的能量,不可以说具有热量,故C错误;
D、发生热传递时,高温物本减少的内能等于低温物体增加的内能,故D正确。
故选:BD。
【分析】A、分别求出铁块降低的温度和水升高的温度,比较可知两温度的变化关系;
B、发生热传递时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,先根据Q吸=Q放和Q=cm△t得出两物质间比热容、质量的关系,再根据Q吸=Q放和Q=cm△t得出两物质的比热容、质量以及温度变化量间的关系,然后联立关系式可知水和铁块的未温;
C、热量是热传递过程传递的能量,不可以说具有热量;
D、发生热传递时,高温物体减少的内能等于低温物体增加的内能。
17.【答案】热传递;做功
【解析】【解答】解:呵气是通过热传递的方式改变手的内能,手的内能增加,温度升高;
冬天搓手取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能,手的内能增加,温度升高;
故答案为:热传递;做功.
【分析】要解答本题需掌握:做功和热传递改变物体的内能的特点:热传递改变物体的内能是能量的转移,做功改变物体的内能是能量的转化.
18.【答案】热传递;质量;比热容
【解析】【解答】将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,热水放出热量,球内气体吸收热量,球内气体通过热传递的方式增加了内能,使内部气压增大,所以瘪下去的部分很快恢复了原状。当乒乓球被踩瘪时,虽然球内的气体体积减小,但由于球没有破裂,球内气体含有物质的多少没有变化,故球内气体的质量没有发生变化。因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却。
【分析】热传递可以改变物体的内能,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加;水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好,水吸收热量,水的内能增加。
19.【答案】减小;做功;10
20.【答案】做功;10
【解析】【解答】内燃机的四个冲程中,做功冲程是由燃料燃烧释放的高温高压的燃气内能推动活塞向下运动做功,将内能转化为机械能。
四冲程内燃机,有四个冲程,为一个工作循环,飞轮转动两周。所以当飞轮转速为1200r/min时,飞轮1秒内转20圈,为10个工作循环,做功10次。
【分析】内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,飞轮是转数是做功数的2倍。
21.【答案】4.2×106;8.4×106;50%
22.【答案】52;2.1×103
【解析】【解答】①热水放出的热量:Q放=cm(t0−t1),冷水吸收的热量:Q吸=cm(t1−t0);假设热水放出的热量全部被凉水吸收,所以Q吸=Q放,即4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(100℃−t1)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.3kg×(t1−20℃);解得t1=52℃。②放入液体后,水温度降低度数△t′=52℃−44℃=8℃,水放出的热量:Q′放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.3kg×8℃=1.008×104J,液体吸收的热量Q′吸=Q′放=1.008×104J,液体升高温度:△t″=44℃−20℃=24℃,由Q放=cm△t得,液体的比热容:c液= =2.1×103J/(kg⋅℃).
【分析】根据Q放=cm(t0−t1)求出热水放出的热量;根据Q吸=cm(t1−t0)可求出冷水吸收的热量;热水放出的热量全部被凉水吸收,根据Q吸=Q放,即可解出;根据放入液体后,水温度降低度数△t′,再根据Q′放=cm△t求出水放出的热量;再根据液体吸收的热量Q′吸=Q′放,Q放=cm△t,解得液体的比热容.
23.【答案】重力;做功;1m/s
24.【答案】加热时间的长短;33;B
25.【答案】不能;没有控制水和食用油质量相同;升高相同温度;换用不同的物体
26.【答案】(1)吸热相同
(2)2∶1
(3)水升高的温度
【解析】【解答】(1)实验探究时应采用控制变量法,选用相同的电加热器目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量;
(2)由图乙可知,升高温度为
30℃-10℃=20℃,水、煤油的加热时间分别为6min和3min,由转换法,水、煤油的吸热之比为6:3=2:1,根Q = cm△t可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,水的比热容与食用油的比热容之比为2:1
(3)因燃料的热值不能直接测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化,所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。
故答案为:(1) 吸热相同 ;(2)2:1;(3) 水升高的温度 。
【分析】(1)根据实验探究时应采用控制变量法,采用相同电加热器的目的是使两烧杯在相同的时间内吸收的热量相同;
(2)根据图中数据和吸热公式分析解答即可;
(3)比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q = cm△t,得出不同燃料放出热量的多少,据此分析。
27.【答案】920J
28.【答案】(1)解:烧杯内水吸收的热量为
(2)解:该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
【解析】【分析】 1)在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,沸腾时水温为100℃,根据
计算 烧杯内水吸收的热量
2) 该液态燃料完全燃烧放出的热量为该液态燃料的热值为
29.【答案】(1);(2)
30.【答案】
【解析】【解答】根据图像,甲中进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程;下个是压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动,如图所示:
【分析】四冲程内燃机吸气、压缩、做功、排气四个冲程,根据气门状态,活塞方向,判断冲程。
31.【答案】
【解析】【解答】已知冰在第6分钟全部熔化,成为液态水,水吸收热量,温度升高,已知, ,所以相同加热时间,水的温度变化量为冰的温度变化量的0.5倍,据此作图。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,为冰温度变化量的0.5倍。
32.【答案】
33.【答案】需要;不可能;不变;等于;8;129
34.【答案】裂变;40%;60t;见解析
【解析】【解答】解:(1)图中反应堆容器中发生的核反应是指核裂变。
(2)发电机输电功率为,高温气冷堆核电站的发电效率为
(3)核反应堆工作1小时释放的热量为
需要完全燃烧煤的质量为
(4)根据题意可知,导线的横截面积最小值为
导线的横截面积最大值为
故选选规格Ⅳ的高压线即选横截面积为300mm2的高压输电线。
综上第1空、裂变;第2空、40%;第3空、60t;第4空、见解析
【分析】根据核裂变
1、核聚变:主要为太阳能的放能方式,核裂变主要是链式反应的放能方式
2、效率公式本题中P电=2×108W,P热=5×108W,据此计算效率
3、热量的计算:公式为Q=Pt=qm,据此计算需要完全燃烧煤的质量
4、根据电流密度计算:J=I/s,据此计算高压线的横截面积
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