【高頻考點精講】
一、物質的構成
1、常見的物質是由大量的分子、原子構成的。
2、分子大?。悍肿雍苄?,人們用肉眼和光學顯微鏡無法分辨,只能用電子顯微鏡觀察。
3、一般分子的直徑只有百億分之幾米,人們通常以m為單位來度量分子。
二、分子熱運動
1、定義:一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動,這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。
2、擴散:不同的物質在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象。
(1)氣體、液體、固體均能發(fā)生擴散現(xiàn)象。
(2)擴散快慢與溫度有關。溫度越高,擴散越快。
(3)擴散現(xiàn)象說明:①分子在不停地做無規(guī)則的運動。②分子之間有間隙。
3、注意:能夠用肉眼直接看到的運動不是分子熱運動,例如塵土飛揚、云霧繚繞等。
三、分子間的作用力
1、分子間同時存在相互作用的引力和斥力。
2、分子間作用力與分子間距離的關系
(1)當分子間距離變小時,引力和斥力都增大,斥力增大更明顯,此時,作用力表現(xiàn)為斥力;
(2)當分子間距離變大時,引力和斥力都減小,斥力減小更明顯,此時,作用力表現(xiàn)為引力;
注意:當時,分子間引力與斥力相等;當r≥10時,分子間的作用力可以忽略不計。
四、分子動理論
1、物質由分子組成;
2、一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運動。
3、分子間存在相互作用的引力和斥力。
【熱點題型精練】
1.如圖所示,一只錐形瓶中灌入氨氣,另一只錐形瓶內壁貼一條浸過酚酞溶液的試紙。打開活塞,一會兒就可以看到試紙逐漸變紅。這個現(xiàn)象主要表明( )
A.分子永不停息地運動B.分子間有間隙
C.分子間有作用力D.分子是很微小的
解:由題意可知,打開活塞后,右側浸過酚酞溶液的試紙逐漸變紅,說明氨氣從左側的瓶中運動到了右側的瓶中,這一現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動,屬于擴散現(xiàn)象。
答案:A。
2.封閉在容器內的氣體,是由大量的氣體分子組成的,這些分子都在不停地做無規(guī)則運動。下列有關說法正確的是( )
A.溫度一定時,氣體分子的運動速度大小都相同
B.溫度一定時,向各個方向運動的氣體分子都有
C.溫度升高時,每個氣體分子的運動速度都增大
D.溫度降低時,所有氣體分子的運動方向都相同
解:A、溫度一定時,氣體分子的運動速度大小沒有規(guī)律,故A錯;
B、溫度一定時,分子運動沒有規(guī)律分子運動朝各個方向,故B正確;
C、溫度升高時,大部分氣體分子速度增大,不是每個氣體分子速度增大,故C錯;
D、溫度降低時,氣體分子運動還是朝各個方向,故D錯;
答案:B。
3.如圖所示,熱熔法連接PPR管時,用熱熔器加熱粗管端口內層和細管端口外層,然后把細管推進粗管,冷卻后兩根管子就連接在一起很難被拉開了,這個現(xiàn)象說明( )
A.分子是由原子構成的B.分子是運動的
C.分子間存在引力D.分子間存在斥力
解:把加熱后的細管推進粗管,減小了PPR管分子間的距離,分子間存在較大的引力,使兩根管子很難被拉開了,故ABD錯誤,C正確。
答案:C。
4.如圖所示,荷葉上的水珠如顆顆珍珠一般,搖一搖荷葉,水珠會很快滑落,荷葉上竟然滴水不沾。關于荷葉上水珠的一些說法,正確的是( )
A.當水珠靜止不動時,水珠中的水分子也靜止不動
B.很小的水珠就是一個水分子
C.荷葉不沾水,是因為水珠與荷葉的分子之間只有斥力沒有引力
D.兩滴水珠相遇時能形成一個較大的水珠,說明分子之間存在引力
解:A、一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動,當水珠靜止不動時,水珠中的水分子仍在運動,故A錯誤;
B、分子十分微小,它的直徑的數(shù)量級一般10﹣10m,是肉眼看不見的,水珠是看得見的物體,不是分子,故B錯誤;
C、荷葉不沾水,是因為水對荷葉是不浸潤的,而此時水珠與荷葉的分子之間有斥力和引力的作用,且分子間的作用力很小,故C錯誤;
D、兩滴水珠相遇后之所以會合成一滴是因為當分子相互靠近時分子間存在著相互作用的引力,將兩滴水珠合成了一滴,故D正確。
答案:D。
5.酒精和水混合后總體積變小,如圖所示,該現(xiàn)象直接說明了( )
A.分子永不停息地做無規(guī)則運動
B.分子間存在引力
C.分子間存在斥力
D.分子間有空隙
解:
因為分子間存在著空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分別進入了對方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的總體積變小了,故D正確。
答案:D。
6.分子之間既有引力又有斥力。其中,分子之間的斥力大小F斥隨著分子間距離r變化的情況如圖所示。根據(jù)圖象可知:分子之間斥力的大小( )
A.隨著分子間距離的增大先增大后減小
B.隨著分子間距離的增大先減小后增大
C.隨著分子間距離的減小而減小
D.隨著分子間距離的減小而增大
解:由圖象知,分子間的距離增大時,分子間的斥力會減小,則分子間的距離減小時,分子間的斥力會增大,故ABC錯誤,D正確。
答案:D。
7.下列現(xiàn)象用分子動理論的觀點解釋,其中正確的是( )
A.落葉在風中飛舞表明空氣分子在不停地做無規(guī)則運動
B.鐵塊很難被壓縮表明分子間沒有間隙
C.鮮花香氣四溢是一種擴散現(xiàn)象
D.水和酒精混合后總體積減少表明分子間有引力
解:
A、落葉在風中飛舞是物體在運動即機械運動,不能說明空氣分子在不停地做無規(guī)則運動,故A錯誤;
B、鐵塊很難被壓縮表明分子間存在斥力,故B錯誤;
C、鮮花香氣四溢是分子不停地做無規(guī)則運動形成的,是擴散現(xiàn)象,故C正確;
D、水和酒精混合后總體積減少,說明分子之間有間隙,故D錯誤。
答案:C。
8.做完廣播體操后,來到餐廳,媽媽為你端上香噴噴的早餐。關于人能聞到食物的香味,下列說法不正確的是( )
A.是一種擴散現(xiàn)象
B.是由于分子不停地做無規(guī)則運動產生的
C.溫度越高,香味越濃
D.溫度越高,香味越淡
解:聞到了食物香味,這表明分子都在不停地做無規(guī)則運動,屬于擴散現(xiàn)象;分子做無規(guī)則運動的快慢與溫度有關,溫度越高,熱運動越劇烈,香味越濃。故ABC說法正確,D說法錯誤。
答案:D。
9.腌制咸鴨蛋需要較長的時間,鴨蛋逐漸變咸,這是 擴散 現(xiàn)象,而炒菜時加鹽可以很快使菜變咸,說明這種現(xiàn)象與 溫度 有關。
解:腌制咸鴨蛋時,鴨蛋變咸這是擴散現(xiàn)象,是鹽分子無規(guī)則運動的結果;炒菜時往菜里加鹽,菜很快就咸了,而腌咸菜時,很長時間菜才會變咸,這是因為炒菜時菜的溫度比較高,使分子無規(guī)則運動加快了,即表明溫度越高,分子熱運動越劇烈。
答案:擴散;溫度。
10.如圖所示,把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面,讀出測力計的示數(shù)。使玻璃板水平接觸水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,彈簧測力計的示數(shù) 變大 (選填“變大”、“變小”或“不變”),原因是 分子間存在引力 。
解:
因為玻璃和水接觸在一起,并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內,故水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板時,彈簧測力計的讀數(shù)將變大。
答案:變大;分子間存在引力。
11.熱熔膠是一種在常溫下為固態(tài)的粘合劑,使用時先用熱熔膠槍加熱使其熔化,再凝固來粘合物體。用如圖所示的一款熱熔膠槍給熱熔膠加熱時,會聞到熔膠的氣味,這是 擴散 現(xiàn)象。熱熔膠被膠槍擠出,并“粘”在物體本上,說明分子間存在 引 力。
解:熱熔膠槍給熱熔膠加熱時,會聞到熔膠的氣味,這是熔膠的氣味分子做無規(guī)則運動的結果,屬于擴散現(xiàn)象;
熱熔膠被膠槍擠出,并“粘”在物體本上,說明分子間存在引力;
答案:擴散;引。
12.如圖所示,向一端封閉的玻璃管中注水至一半位置,再注滿酒精,封閉管口。反復翻轉玻璃管,使水和酒精充分混合,觀察到水和酒精的總體積變小,說明組成物質的分子間存在 空隙 ;
加注酒精過程中,能明顯聞到酒精的氣味,說明 分子在永不停息地做無規(guī)則運動 。
解:因為分子間存在著空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分別進入了對方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的總體積變小了。
加注酒精過程中,能明顯聞到酒精的氣味,是發(fā)生了擴散現(xiàn)象,說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動。
答案:空隙;分子在永不停息地做無規(guī)則運動。
13.小麗和小亮在學習了“分子熱運動”的知識后,知道“一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動”。為此,小麗說:“放在我家衣柜里的樟腦丸過幾天就變小甚至消失,就是這個原因?!毙×琳f:“陽光照到屋子里,有時能看到許多的灰塵在空中飛舞,也是這個道理?!?br>請分別判斷小麗和小亮的說法正確嗎?并分別說出理由
答:放在衣柜里的樟腦丸過幾天就變小,說明衛(wèi)生球分子在不停地做無規(guī)則的運動;
陽光照到屋子里,有時能看到許多的灰塵在空中飛舞,灰塵是固體小顆粒的運動,不是分子的運動;
所以小麗的說法是正確的,小亮的說法是錯誤的。
14.用力將端面已銼平的兩塊鉛柱緊壓在一起,然后將它們懸掛起來,并在下方掛一重物,發(fā)現(xiàn)兩鉛柱不分開(如圖甲).對此現(xiàn)象,小金有疑惑:兩鉛柱不分開的原因是大氣壓力造成還是其他引力造成?于是小金將圖甲所示的鉛柱與重物固定在一個玻璃鐘罩內(如圖乙),逐漸抽出鐘罩內的空氣.
(1)在抽氣的過程中鐘罩內氣體的壓強 逐漸變小 (選填“逐漸變小”“一直不變”或“逐漸變大”).
(2)如果在抽氣的過程中,鐘罩內兩鉛柱分開了,則 不能 (選填“能”或“不
能”)確定圖甲所示的兩鉛柱間有其他引力存在.
(3)如果在抽成真空時,鐘罩內兩鉛柱也不分開,則 能 (選填“能”或“不能”)確定圖甲所示的兩鉛柱間有其他引力存在.
解:
(1)用抽氣機逐漸抽走玻璃罩里的空氣,玻璃罩內的空氣逐漸減少,而體積不變,則鐘罩內氣體的壓強逐漸變??;
(2)在抽氣的過程中,鐘罩內氣體的壓強逐漸變小,下方鉛柱受到向上的氣體壓力和上方鉛柱受到向下的氣體壓力都變小,
若在抽氣的過程中,鐘罩內兩鉛柱分開了,可能是受到的氣體壓力減小造成的,不能說明圖甲所示的兩鉛柱間有其他引力存在;
(3)如果在抽成真空時,兩鉛柱不受氣體壓力的作用,由鐘罩內兩鉛柱也不分開可知,圖甲所示的兩鉛柱間一定有其他引力存在.
答案:(1)逐漸變??;(2)不能;(3)能.
考點02 內能
【高頻考點精講】
一、內能
構成物體的所有分子,其熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
單位:焦耳(J)。各種形式能量的單位都是焦耳。
特點
(1)一切物體在任何情況下都有內能,無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊,都具有內能。
(2)在物體的質量、材料、狀態(tài)相同時,溫度越高,內能越大。
二、改變內能的兩種方式
1、熱傳遞可以改變物體的內能
(1)熱量:在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
(2)熱傳遞實質:內能的轉移。
(3)熱傳遞條件:物體之間存在溫度差。
(4)熱傳遞方向:熱量從高溫物體向低溫物體傳遞或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞。
(5)熱傳遞過程中,物體吸收熱量,內能增加;放出熱量,內能減少。
(6)注意事項
①熱傳遞是傳遞熱量(內能),而不是傳遞溫度。
②物體內能改變,溫度不一定發(fā)生變化。
2、做功可以改變物體的內能
(1)對物體做功,物體內能會增加。即機械能轉化為內能。
(2)物體對外做功,物體內能會減少。即內能轉化為機械能。
3、熱傳遞與做功改變物體的內能是等效的
(1)熱傳遞是內能的轉移。
(2)做功是其他形式的能和內能的相互轉化。
【熱點題型精練】
15.下列關于熱現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.物體的內能增加,一定是從外界吸收了熱量
C.液體的沸點隨液面上方氣壓的增大而降低
D.冰水混合物吸熱時,溫度不變,內能增大
解:A、熱量是一個過程量,不能說物體含有多少熱量,故A錯誤;
B、物體的內能增加,可能從外界吸收了熱量,也可能是外界物體對他做功,故B錯誤;
C、液體的沸點隨著氣壓的增大而升高,故C錯誤;
D、冰水混合物質量不變,溫度不變,但吸熱,所以內能增大,故D正確。
答案:D。
16.關于溫度、熱量和內能,下列說法正確的是( )
A.物體的溫度升高,內能增大
B.物體的溫度越高,所含的熱量越多
C.物體內能增大,一定從外界吸收熱量
D.物體的溫度不變,其內能就一定不變
解:A、物體溫度升高,分子運動加劇,所以內能增加,故A正確;
B、熱量是一個過程量,不能用含有、具有等來修飾,故B錯誤;
C、物體內能增大可能是吸收了熱量,也可能是外界對它做了功,故C錯誤;
D、物體的溫度不變,其內能可能不變,也可能增加,如晶體熔化時,吸熱但溫度不變,內能增加,故D錯誤。
答案:A。
17.夏天,將飲料放入冰箱冷藏室,飲料溫度降低。下列說法正確的是( )
A.飲料將溫度傳遞給冰箱中的空氣
B.飲料放出熱量后自身所含熱量減少
C.飲料溫度降低的過程伴隨著內能的轉移
D.飲料放熱是因為飲料的內能比冰箱中空氣的內能多
解:A、飲料放進冰箱后,溫度較高的飲料放出熱量、溫度降低,飲料將熱量傳遞給冰箱中的空氣,而不是將溫度傳遞給冰箱中的空氣,故A錯誤;
B、熱量是過程量,只能說吸收或放出,不能說含有,故B錯誤;
C、是通過熱傳遞的方式改變物體的內能,熱傳遞是能的轉移過程,故C正確;
D、飲料放熱是因為飲料的溫度比冰箱中空氣的溫度高,內能的影響因素:質量、溫度和狀態(tài),無法比較內能多少,故D錯誤。
答案:C。
18.如圖所示,用充氣的氣球模擬“噴氣火箭”,把封口的夾子松開,球內氣體向后噴出,氣球向前運動。此過程中( )
A.氣球的彈性勢能增大
B.噴出的氣體內能減小
C.噴出的氣體熱運動加劇
D.噴出的氣體向外界傳遞熱量
解:A、把封口的夾子松開,球內氣體向外噴出,氣球彈性形變變小,氣球的彈性勢能變小,故A錯誤;
B、噴出的氣體對外做功,內能減小,故B正確;
C、噴出的氣體對外做功,內能減小,溫度降低,熱運動變慢,故C錯誤;
D、噴出的氣體對外做功,內能減小,溫度降低,從外界吸熱,故D錯誤。
答案:B。
19.如圖所示是古人鍛造鐵器的過程,關于改變物體內能的方式,下列說法中正確的是( )
A.加熱和鍛打屬于熱傳遞,淬火屬于做功
B.加熱屬于熱傳遞,鍛打和淬火屬于做功
C.加熱和淬火屬于熱傳遞,鍛打屬于做功
D.加熱和淬火屬于做功,鍛打屬于熱傳遞
解:用鐵錘鍛打工件,工件會發(fā)熱,屬于做功改變物體內能;用火對鐵器加熱,鐵器從火中吸收熱量,把鐵器放在水中淬火,鐵器向水中放熱,所以加熱和淬火屬于熱傳遞改變物體內能,故C正確。
答案:C。
20.將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度(兩物體與外界沒有熱量交換),則有( )
A.高溫物體放出的熱量一定大于低溫物體吸收的熱量
B.高溫物體放出的熱量一定等于低溫物體吸收的熱量
C.高溫物體降低的溫度一定大于低溫物體升高的溫度
D.高溫物體降低的溫度一定等于低溫物體升高的溫度
解:將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度,由于不知它們的初始溫度,故無法判定溫度的高低,故CD錯誤;則高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,放出的熱量等于吸收的熱量,故B正確,A錯誤。
答案:B。
21.古時候人們常鉆木取火,下列情境中改變內能的方式與其相同的是( )
A.吃飯時,金屬勺放在熱湯中會燙手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.發(fā)燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫
D.夏天,喝冷飲使人感到涼爽
解:鉆木取火時,克服摩擦做功,屬于通過做功改變物體的內能;
A、吃飯時,金屬勺放在熱湯中會吸收熱量,是通過熱傳遞改變內能的,故A錯誤;
B、冬天搓手時,克服摩擦做功,屬于通過做功改變物體的內能,故B正確;
C、發(fā)燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫,是因為冷毛巾可以吸收熱量,是通過熱傳遞改變內能的,故C錯誤;
D、喝冷飲使人感到涼爽,冷飲會從人體吸收熱量,是通過熱傳遞改變內能的,故D錯誤。
答案:B。
22.為了探究熱傳遞過程中高溫物體、低溫物體溫度變化的特點,小明做了如下實驗,將盛有30℃冷水的小燒杯放入盛有70℃熱水的大燒杯中,分別用溫度傳感器測量兩杯水的溫度變化情況,繪制成如圖所示的圖象。下列說法錯誤的是( )
A.熱水和冷水到達同一溫度的時間是相同的
B.熱水溫度下降比冷水溫度升高得快
C.熱水放出的熱量等于冷水吸收的熱量
D.熱水的質量可能小于冷水的質量
解:A、由圖可知,400s時,熱水和冷水到達同一溫度40℃,所以熱水和冷水到達同一溫度的時間是相同的,故A正確;
B、400s內,熱水溫度由70℃下降到40℃,下降30℃;冷水30℃上升到40℃,上升10℃,熱水溫度下降比冷水溫度升高得快,故B正確;
C、實驗中不可避免有熱量損失,所以熱水放出熱量大于冷水吸收的熱量,故C錯誤;
D、因存在熱損失,熱水放出的熱量大于冷水吸收的熱量,又知熱水的溫度變化Δt大,熱水和冷水的比熱容相同,由公式Q=cmΔt可知,熱水的質量與冷水質量相比,可能小,也可能相等,也可能大;故D正確。
答案:C。
23.火,能帶來溫暖和光明。鉆木取火,是將 機械 能轉化為內能,這是人類第一次學會使用自然力量;改變物體的內能有做功和 熱傳遞 兩種方法,人們利用內能做功制成了熱機;在設計和制造熱機時,要不斷提高效率,其積極意義有 節(jié)約能源 (列舉一條即可)。
解:鉆木取火是將機械能轉化為內能,使木頭的內能增加,溫度升高,達到著火點而燃燒;
改變物體內能的方法有:做功和熱傳遞;
在設計和制造熱機時,要不斷提高效率,減少能量的損失,從而提高能量的利用率,節(jié)約能源。
答案:機械;熱傳遞;節(jié)約能源。
24.如圖所示,在試管里裝入一些水,用軟木塞塞住試管口,將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰,水蒸氣會把軟木塞沖開,在這一過程中,水蒸氣膨脹對軟木塞 做功 ,水蒸氣的一部分 內 能轉化為軟木塞的 機械 能,利用這一原理,可以制成熱機。
解:用酒精燈給試管中的水加熱,產生大量的水蒸氣,這些高溫水蒸氣對塞子做功,將塞子沖出;則該過程中水蒸氣的內能減少、溫度降低;塞子由靜止變?yōu)檫\動,其機械能增大,故能量轉化是內能轉化為機械能。
答案:做功;內;機械。
25.修建高鐵時需要考慮鋼軌溫度變化導致的熱脹冷縮問題。氣溫升高會導致鋼軌內能增加,這是通過 熱傳遞 的方式改變內能,鋼軌的密度會 變小 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
解:
(1)氣溫升高時,鋼軌從周圍環(huán)境中吸收熱量,內能增加,是通過熱傳遞方式改變內能的;
(2)隨著氣溫的上升,鋼軌的體積變大,在鋼軌質量不變的情況下,根據(jù)密度公式ρ=mV可知,鋼軌密度變小。
答案:熱傳遞;變小。
26.中醫(yī)拔火罐能有效治療某些疾病,使用時先加熱火罐中氣體,再按圖示方法迅速將火罐按到皮膚上。一段時間后,罐內氣體的內能 減少 ,這是通過 熱傳遞 來改變罐內氣體內能的;由于罐內氣體壓強 小于 外部大氣壓,從而使火罐緊緊吸附在皮膚上。
解:由于罐內氣體的溫度高,所以罐內氣體會放出熱量,一段時間后,罐內氣體的內能變小,這是通過熱傳遞的方式來改變罐內氣體內能的;
由于罐內氣體的溫度降低,罐內的壓強會變小,小于外部大氣壓,從而使火罐緊緊吸附在皮膚上。
答案:減少;熱傳遞;小于。
27.把圖釘帽在課桌上來回摩擦幾下后,圖釘帽熱得燙手,這是用 做功 的方法改變了物體的內能;把瓶裝水放在冰箱里,一會兒變涼了,這是用 熱傳遞 的方法改變了物體的內能。
解:
讓圖釘冒在課桌上來回摩擦幾下后,發(fā)現(xiàn)圖釘冒變燙了,這是用做功的方法改變了物體的內能,在這一過程中,機械能轉化為內能;
把瓶裝水放在冰箱里,一會兒變涼了,這是用熱傳遞的方法改變了物體的內能,在這一過程中,內能發(fā)生了轉移。
答案:做功;熱傳遞。
28.如圖是我國古代發(fā)明的取火器的模型圖,把木制推桿迅速推入牛角套筒時,桿前端的艾絨立刻燃燒起來,這是通過 做功 的方式,使筒內空氣內能 增大 ,溫度升高,達到艾絨的著火點。
解:封閉的氣體被推桿壓縮過程中,活塞對氣體做功,所以氣體內能增加,則溫度升高,達到艾絨的著火點,使艾絨燃燒起來。
答案:做功;增大。
29.小明發(fā)現(xiàn)籃球的氣壓不足,于是用打氣筒給籃球打氣。在收起打氣筒時發(fā)現(xiàn)外壁有些發(fā)熱。于是他想,是什么原因導致打氣筒的外壁發(fā)熱呢?小明就這個問題與同學小紅進行了交流,聯(lián)系所學物理知識,他們提出了以下兩個猜想:
A.活塞在筒內往復運動時,與筒壁摩擦導致發(fā)熱
B.活塞在筒內往復運動時,不斷壓縮氣體做功導致發(fā)熱
于是他們設計了實驗進行探究,選用的實驗器材有:打氣筒、測溫槍、計時器、氣壓不足的籃球等,分別在打氣筒的上部和下部標注兩個測溫點,如圖所示。
請回答下列問題:
(1)打氣筒內壁的熱量是通過 熱傳遞 的方式傳遞到外壁。
(2)活塞在打氣筒內向下運動時的能量轉化過程,與四沖程內燃機的 壓縮 沖程相同。
(3)用打氣筒往氣壓不足的籃球內打氣,10秒內使活塞在筒內往復運動20次,立即用測溫槍測出此時兩個測溫點的溫度。待打氣筒外壁溫度降至室溫(25℃)后,放出籃球中的部分氣體,重復上述操作。實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
小明分析上表實驗數(shù)據(jù)得出:導致打氣筒外壁發(fā)熱的原因是 活塞在筒內往復運動時,不斷壓縮氣體做功導致發(fā)熱 。
(4)小紅回顧整個實驗過程,分析實驗數(shù)據(jù),認為小明得出的結論不夠嚴謹,理由是 在實驗過程中,活塞向下運動時既克服摩擦做功,又壓縮空氣做功,無法準確的確定外壁發(fā)熱的原因 。于是他們對實驗進行改進,對猜想A再次進行探究,你認為他們的改進方法是 打氣筒不與籃球連接,直接讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數(shù),用測溫槍測出打氣筒外壁的溫度與打氣筒往氣壓不足的籃球內打氣時打氣筒外壁的溫度進行比較,進而得出結論 。
解:
(1)打氣筒內壁的熱量是通過熱傳遞的方式傳遞到外壁;
(2)活塞在打氣筒內向下運動時,活塞對筒內的空氣做功,機械能轉化為空氣的內能,能量轉化情況與內燃機壓縮沖程相同;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,打氣筒下部溫度高于上部溫度,說明活塞在打氣筒內向下運動時,活塞對筒內的空氣做功,空氣內能增加,溫度升高,造成下部溫度高于上部溫度,故導致打氣筒外壁發(fā)熱的原因是活塞在筒內往復運動時,不斷壓縮氣體做功導致發(fā)熱;
(4)在實驗過程中,活塞向下運動時既克服摩擦做功,又壓縮空氣做功,無法準確的確定外壁發(fā)熱的原因;
根據(jù)控制變量法,要探究猜想A,應讓活塞只克服摩擦做功,而不壓縮空氣做功,故他們的改進方法是:打氣筒不與籃球連接,直接讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數(shù),用測溫槍測出打氣筒外壁的溫度與打氣筒往氣壓不足的籃球內打氣時打氣筒外壁的溫度進行比較,進而得出結論。
答案:(1)熱傳遞;(2)壓縮;(3)活塞在筒內往復運動時,不斷壓縮氣體做功導致發(fā)熱;(4)在實驗過程中,活塞向下運動時既克服摩擦做功,又壓縮空氣做功,無法準確的確定外壁發(fā)熱的原因;打氣筒不與籃球連接,直接讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數(shù),用測溫槍測出打氣筒外壁的溫度與打氣筒往氣壓不足的籃球內打氣時打氣筒外壁的溫度進行比較,進而得出結論。
30.大家都知道:“摩擦生熱”。那摩擦做功與生熱之間存在怎樣的關系?焦耳等科學家運用多種方法、不同實驗,測出做功(W)和做功產生的熱(Q)兩者之間的比值關系。
。其中最經典的是1847年焦耳設計的槳葉輪實驗:如圖甲,在一個裝滿水的絕熱桶里放入銅制的翼輪,多次用下落的重物帶動翼輪上的葉片轉動,轉動的葉片與水摩擦,產生的熱使水的溫度升高。焦耳通過測量 所掛重物的重力(質量) 和重物下落的距離,計算出重物做的功,即翼輪克服水的摩擦所做的功(W);測量絕熱桶中水升高的溫度,從而計算出水吸收的熱(Q)。
(1)焦耳做這個實驗的目的是 研究摩擦做功和產生熱量的關系 。
(2)小柯利用刻度尺、溫度計、天平、雙層真空平底圓柱體保溫杯、水等器材,粗略測量做功和做功產生的熱之間的比值關系。具體方案是:
①用刻度尺測量空保溫杯內部高度,記為h杯。
②用天平稱量一定質量的水,記為m水,用溫度計測出水的溫度,記為t1。
③將水倒入保溫杯中,測量杯中水的高度,記為h水.計算出h杯﹣h水,這也就是杯中水下落的高度。
④在保溫杯蓋子上安裝一支分度值為0.1℃的溫度計(連接處密閉絕熱),蓋緊保溫杯,如圖乙。
⑤ 將保溫杯慢慢上下翻轉多次(n次) (填寫操作),計算出水的重力所做的功(W)。
⑥測出杯中水的溫度,記為t2,計算出水吸收的熱(Q)。
⑦根據(jù)⑤、⑥數(shù)據(jù),得出兩者的比值關系。
解:根據(jù)W=Gh知要計算出重物做的功,需要測量所掛物體的重力G和重物下落的距離h;
(1)由題意知焦耳做這個實驗的目的是研究摩擦做功和產生熱量的關系;
(2)要粗略測量做功和做功產生的熱之間的比值關系,具體方案是:
①用刻度尺測量空保溫杯內部高度,記為h杯。
②用天平稱量一定質量的水,記為m水,用溫度計測出水的溫度,記為t1。
③將水倒入保溫杯中,測量杯中水的高度,記為h水.計算出h杯﹣h水,這也就是杯中水下落的高度。
④在保溫杯蓋子上安裝一支分度值為0.1℃的溫度計(連接處密閉絕熱),蓋緊保溫杯,如圖乙。
⑤將保溫杯慢慢上下翻轉多次(n次),根據(jù)W=Gh=nm水g(h杯﹣h水),算出水的重力所做的功W。
⑥測出杯中水的溫度,記為t2,計算出水吸收的熱(Q)。
⑦根據(jù)⑤、⑥數(shù)據(jù),得出兩者的比值關系。
答案:所掛重物的重力; (1)研究摩擦做功和產生熱量的關系;(2)將保溫杯慢慢上下翻轉多次(n次)。
考點03 比熱容
【高頻考點精講】
一、比熱容
1、定義:一定質量的某種物質,在溫度升高(或降低)時吸收(或放出)的熱量與它的質量和升高(或降低)的溫度乘積之比。
2、比熱容用c表示,單位:焦/(千克?攝氏度),符號:J/(kg·℃)。
3、物理意義:表示物體吸熱或放熱能力的強弱。
4、水的比熱容為4.2×J/(kg·℃),它表示的物理意義是:1kg的水溫度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的熱量為4.2×J。
5、比熱容是物質的一種特性,大小與物質的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱、放熱、形狀等無關。
二、熱量的計算
1、公式:,其中為“溫度的變化量”。
2、熱平衡方程:發(fā)生熱傳遞時,若不計熱量損失,則有。
【熱點題型精練】
31.炎炎夏日,小梅來到美麗的海濱城市青島。她發(fā)現(xiàn),在這里白天的風常常從海面吹向陸地,而每到夜晚風卻從陸地吹向海面。她利用學過的物理知識進行分析,并畫出陸地和海面之間空氣流動情況的示意圖,如圖所示。形成這一現(xiàn)象的主要原因是( )
A.海水的密度小于砂石的密度
B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比熱容小于砂石的比熱容
D.海水的比熱容大于砂石的比熱容
解:沿海地區(qū)水多,水的比熱容較大;內陸地區(qū),地表以砂石泥土為主,砂石泥土比熱容較??;由于水的比熱容大,所以對于相同質量的水和砂石相比較,在吸收或放出相同的熱量時,水的溫度變化小,而砂石的溫度變化大,所以白天陸地的溫度高、海水溫度低,晚上陸地溫度低、海水溫度高;白天陸地上方空氣的溫度高度,密度小,砂石上方空氣上升,海面上的冷空氣過來補充,所以白天的風常常從海面吹向陸地,而晚上海面上方的熱空氣上升,風從陸地吹向海面;故D正確。
答案:D。
32.質量都是1kg、初溫都是23℃的水分別倒入兩個完全相同的杯中,用大小、形狀和厚度相同的白紙和黑紙包起來,將兩個杯子放在太陽光下,30min后,白紙杯內水溫30℃,黑紙杯內水溫34℃。根據(jù)這個實驗,下列說法正確的是( )
A.30min后,白紙杯內水的熱量大于黑紙杯內水的熱量
B.30min后,白紙杯內水的內能大于黑紙杯內水的內能
C.經過30min,白紙杯內水吸收的內能小于黑紙杯內水吸收的內能
D.經過30min,白紙杯內水吸收的熱量小于黑紙杯內水吸收的熱量
解:A、熱量是一個過程量,不能說白紙杯、黑紙杯內水的熱量的大小關系,故A錯誤;
B、30min后,水的質量不變,狀態(tài)不變,溫度越高,內能越大,所以白紙杯內水的內能小于黑紙杯內水的內能,故B錯誤;
CD、經過30min,白紙杯內水溫30℃,黑紙杯內水溫34℃,黑紙杯內水的溫度升高的多,根據(jù)Q=cmΔt可知,白紙杯內水吸收的熱量小于黑紙杯內水吸收的熱量,故C錯誤,D正確。
答案:D。
33.如圖所示,是根據(jù)“探究不同物質吸熱能力”實驗數(shù)據(jù)繪制的a、b物質的溫度﹣時間圖像,實驗中兩種物質的質量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知( )
A.加熱相同時間,a物質吸收熱量多,比熱容小
B.加熱時間相同,a物質的末溫度高,比熱容大
C.吸收熱量相同,b物質溫度升高慢,比熱容小
D.吸收熱量相同,b物質的末溫度低,比熱容大
解:
AB、加熱相同時間,由于用相同的加熱器加熱,則兩物質吸收的熱量是相同的,由圖像可知,a物質的末溫高,且a的溫度升高得快,則a的比熱容小,故AB錯誤;
CD、吸收熱量相同時,加熱的時間相同,由圖像可知,b物質的末溫低,且b物質溫度升高慢,則b的比熱容大,故D正確,C錯誤。
答案:D。
34.生命離不開水,水是寶貴的資源。以下關于水的說法正確的是( )
A.地面上的水變干了是升華現(xiàn)象
B.冬天用熱水袋取暖是利用水的比熱容大
C.水結冰的過程需要吸熱
D.岳陽水資源豐富,我們不需要節(jié)約用水
解:
A、地面上的水變干,是水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),是汽化現(xiàn)象,故A錯誤;
B、由于水的比熱容大,相同質量的水和其它物質比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以冬天用熱水袋取暖,和水的比熱容有關,故B正確;
C、水結冰是凝固現(xiàn)象,凝固放熱,故C錯誤;
D、水是可再生能源,水資源豐富,但是地球上可以利用的淡水資源是有限的,因此需要節(jié)約用水,故D錯誤。
答案:B。
35.如表列出一些物質的比熱容,根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷正確的是( )
A.不同物質的比熱容一定不同
B.物質的物態(tài)發(fā)生變化,比熱容不變
C.質量相等的鋁和銅升高相同的溫度,鋁吸收的熱量更多
D.質量相等的水和煤油吸收相同的熱量,水升高的溫度更多
解:A、由表中數(shù)據(jù)可知,不同物質的比熱容一般不同,但也有的物質比熱容相同,如煤油和冰,故A錯誤;
B、水和冰是水的兩種狀態(tài),分析表中數(shù)據(jù)可知,其比熱容是不同的,說明比熱容與物質狀態(tài)有關,物質的物態(tài)發(fā)生變化,比熱容也會發(fā)生變化,故B錯誤;
C、由表中數(shù)據(jù)可知,鋁的比熱容大于銅的比熱容;質量相等的鋁和銅升高相同的溫度,因鋁的比熱容大,則根據(jù)Q=cmΔt可知鋁吸收的熱量更多,故C正確;
D、質量相等的水和煤油吸收相同的熱量,因為水的比熱容大,所以根據(jù)Q=cmΔt可知水升高的溫度少,故D錯誤。
答案:C。
36.對于同一物態(tài)的某種物質,根據(jù)c=QmΔt得知( )
A.比熱容跟熱量成正比
B.比熱容跟質量成反比
C.比熱容跟溫度變化成反比
D.吸收或放出的熱量跟質量與溫度變化的乘積之比是個恒量
解:比熱容是物質的一種特性,是物質本身的固有的屬性。與物質的種類有關、與物質的狀態(tài)有關。
比熱容是指一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,即對同一物態(tài)的某種物質而言,吸收或放出的熱量跟質量與溫度的變化的乘積之比是一衡量,A、B、C不正確,D正確。
答案:D。
37.將質量是0.5kg的水加熱,使它的溫度從20℃升高到60℃,需要吸收的熱量是[c水=4.2×103J/(kg?℃)]( )
A.4.2×104JB.1.26×104JC.8.4×104JD.8.4×107J
解:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(60℃﹣20℃)
=8.4×104J。
答案:C。
38.質量相等的甲、乙兩種液體吸收相同的熱量后,甲升高的溫度高于乙升高的溫度。由此可知( )
A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容
B.降低相同的溫度,質量相等的甲液體放出的熱量比乙液體放出的熱量多
C.甲、乙兩種液體相比較,乙液體更適合作冷卻劑
D.甲物質的熔點高于乙物質的熔點
解:
A、根據(jù)Q吸=cmΔt,甲、乙吸收熱量相同,質量相等,Δt甲>Δt乙,所以甲的比熱容小于乙的比熱容,故A錯誤。
B、甲的比熱容小于乙的比熱容,根據(jù)Q放=cmΔt,降低相同的溫度,質量相等,所以甲放出熱量小于乙放出熱量,故B錯誤。
C、甲的比熱容小于乙的比熱容,說明乙的吸熱本領強,用乙液體作冷卻劑更合適,故C正確。
D、比熱容跟物質的熔點沒有關系,根據(jù)比熱容關系不能判熔點高低,故D錯誤。
答案:C。
39.兩個相同的容器中分別裝入質量相同的甲、乙兩種液體,使用相同的熱源為其加熱,液體溫度與加熱時間的關系如圖所示,若甲、乙兩液體吸收相同的熱量,則 甲 液體升高的溫度較多;兩者比較, 乙 液體更適合作汽車的冷卻劑。
解:(1)由圖象可知,加熱相同的時間,甲升高的溫度大于乙升高的溫度,由于采用同一熱源加熱,加熱相同的時間時,甲、乙兩液體吸收的熱量相等,因此甲、乙兩液體吸收相同的熱量時,甲液體升高的溫度高。
(2)由圖象可知,在質量和溫度升高度數(shù)相同時,乙加熱的時間長,由于采用同一熱源加熱,加熱的時間長的吸收的熱量多,因此乙液體吸收的熱量多,故乙液體更適合作汽車的冷卻劑。
答案:甲;乙。
40.“早穿皮襖午穿紗,守著火爐吃西瓜”是對大漠氣候的生動描寫,而沿海地區(qū)晝夜溫差則不大,這是由砂石與水的比熱容不同造成的。已知砂石和水的比熱容之比為1:4,砂石和水的密度之比為3:2。當相同體積的砂石和水吸收相同的熱量時,它們升高的溫度之比為 8:3 。
解:砂石和水兩個物體的體積相同,由ρ=mV可得,m砂石m水=ρ砂石Vρ水V=ρ砂石ρ水=32,
由Q吸=cmΔt可得,
砂石和水吸收相同的熱量時升高的溫度之比:Δt砂石Δt水=Qc砂石m砂石Qc水m水=c水m水c砂石m砂石=4×21×3=83。
答案:8:3。
41.小麗用相同的電加熱器分別對質量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進行加熱,得到的實驗數(shù)據(jù)如圖所示,則水在16min內吸收的熱量為 2.52×104 J,另一種液體的比熱容為 1.4×103 J/(kg?℃)。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
解:由圖知,水在16min內初溫t0=10℃,末溫為40℃,
16min內水吸收的熱量:Q吸水=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×(40℃﹣10℃)=2.52×104J;
另一種液體加熱8min,吸收的熱量為:Q'吸=12×2.52×104J=1.26×104J;
由Q吸=c液m液(t液﹣t0)得:1.26×104J=c液×0.3kg×(50℃﹣20℃),
解得:c液=1.4×103J/(kg?℃)。
答案:2.52×104;1.4×103。
42.世界衛(wèi)生組織倡導大家飲用燒開后的水。用天然氣灶燒水的過程是通過 熱傳遞 (選填“做功”或“熱傳遞”)的方法改變水的內能,在標準大氣壓下,將5kg初溫為20℃的水燒開,需要吸收熱量 1.68×106 J.[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
解:
(1)用天然氣灶燒水的過程中,水從火焰中吸收熱量,溫度升高,是通過熱傳遞的方式增加水的內能;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J。
答案:熱傳遞;1.68×106。
43.質量和初溫相同的甲、乙兩種液體,經同一加熱器加熱相同的時間后甲的溫度大于乙的溫度,則甲液體的比熱容 小于 乙液體的比熱容(填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液體的質量為1kg,初溫為20℃,加熱一段時間后溫度升高到50℃,吸收的熱量為1.26×105J,則乙液體的比熱容為 4.2×103 J/(kg?℃)。
解:
(1)由題可知,同一加熱器加熱時間相同時,即兩種液體吸收的熱量相同,甲的溫度升高的快;根據(jù)Q吸=cmΔt可知,在質量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下,比熱容小的物質升溫快;所以,甲的比熱容小,乙的比熱容大;
(2)由Q吸=cm(t﹣t0)得,乙液體的比熱容:
c=Q吸m(t?t0)=1.26×105J1kg×(50℃?20℃)=4.2×103J/(kg?℃)。
答案:小于;4.2×103。
44.我國許多城市中建有大型綠地,綠地中的人工湖具有“吸熱”功能,盛夏季節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應”。某人工湖湖水的質量為1.0×107kg.若水溫平均升高0.8℃,則湖水吸收的熱量為 3.36×1010 J,若這些熱量被等量的砂石吸收(c水>c砂石),則砂石升高的溫度 大于 0.8℃(選填“大于”“等于”或“小于”)。c水=4.2×103J/(kg?℃)
解:(1)湖水吸收的熱量:
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×1.0×107kg×0.8℃=3.36×1010J;
(2)由題知,水和沙石的質量m相同,吸收的熱量相同,
因為Q吸=cmΔt,c砂石<c水,
所以Δt砂石>Δt水=0.8℃,
即吸收相同的熱量,砂石升高的溫度將大于0.8℃。
答案:3.36×1010;大于。
45.為了探究“不同物質的吸熱能力”,在兩個相同的容器中分別裝入質量、初溫都相同的兩種液體A、B,并且用相同的裝置加熱,如圖甲所示。
(1)實驗中,可以通過比較 加熱時間 (選填“升高的溫度”或“加熱時間”)來反映兩種液體吸收熱量的多少;
(2)加熱到4min時,液體B的溫度如圖乙所示,此時溫度計示數(shù)是 42 ℃;
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,應選液體 A (選填“A”或“B”)作為供暖物質,其效果更佳;
(4)上述實驗中,主要用到的科學探究方法有轉換法和 控制變量 法。
解:(1)實驗中選用相同的加熱裝置,相同的時間內放出的熱量相同,液體吸收的熱量相同;
(2)溫度計分度值為1℃,讀數(shù)為42℃;
(3)由丙圖可知吸收相同的熱量,A的溫度變化慢,說明A的比熱容大;冬天要選比熱容大的液體作為供暖物質,故選A;
(4)上述實驗中,主要用到的科學探究方法有轉換法和控制變量法。
答案:(1)加熱時間;(2)42;(3)A;(4)控制變量。
46.某興趣小組為了比較水和煤油的吸熱能力,進行了如下的實驗:
(1)提出問題
烈日炎炎的夏季,白天海灘上的沙子熱得燙腳,但海水卻非常涼爽;傍晚太陽西落,沙子很快涼了下來,但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件,為什么不同物質的溫度不一樣呢?
(2)設計實驗
實驗裝置如圖所示:
①除了圖中所給的實驗器材外,還需要的測量工具有天平(或量筒)和 停表 。
②本實驗的主要探究方法是 控制變量 法和轉換法。
(3)進行實驗
該興趣小組設計了如下實驗步驟,其中存在錯誤的是 A
A.在兩個同樣的試管中分別裝入等體積的水和煤油
B.用溫度計測量這兩種液體的初溫,發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)相同
C.把兩個試管同時放入同一燒杯中加熱(如圖所示),且加熱相同的時間
D.用溫度計測出兩種液體的末溫,發(fā)現(xiàn)兩溫度計的示數(shù)不相同
(4)數(shù)據(jù)分析
改正錯誤后,下圖是該興趣小組繪制的“吸收熱量—時間”和“溫度—時間”圖象,能正確描述這兩種液體真實情況的圖象是 C
(5)拓展應用
已知在標準大氣壓下,水、煤油的沸點分別為100℃、90℃。如圖所示,如果燒杯中的水已沸騰,則兩試管中液體的沸騰情況,下列判斷正確的是 D
A.水、煤油都沸騰
B.水、煤油都不沸騰
C.水沸騰,煤油不沸騰
D.水不沸騰,煤油沸騰
解:(2)①本實驗中,兩支試管中的煤油和水處于同一杯水中,所以加熱條件相同;為比較煤油和水的吸熱能力,應控制二者的質量相同,利用天平(量筒)可以達到這樣的目的;為繪制處“吸收熱量—時間”和“溫度—時間”圖象,還需要計時工具,所以還應添加“停表”或其他計時工具。②本實驗中需控制試管內煤油與水的質量相同、加熱條件相同,所以采用了控制變量法;本實驗是通過比較兩支溫度計的示數(shù)變化來比較煤油與水的吸熱能力的,所以還用到了轉化法。
(3)為比較煤油和水的吸熱能力,應使試管中的煤油與水的質量相同,而不是體積相同,故步驟A錯誤。
(4)本實驗中,兩支試管中的煤油和水處于同一杯水中,所以加熱條件相同,即兩支試管內的煤油和水在相同時間內吸收的熱量相同,即A、B兩圖中,煤油和水吸收熱量的圖線是重合的,故A、B錯誤。煤油的比熱容小于水的比熱容,所以在相同時間內(液體均未沸騰的情況下),水的溫度改變量較煤油的小,即在初溫相同的情況下,加熱相同時間,水的末溫低于煤油的末溫。故C、D兩圖中,C圖符合要求。
(5)燒杯中的水沸騰后,試管中的水雖然溫度也可以達到其沸點,但是因與燒杯中水不存在溫差,無法從燒杯中水處吸收到熱量,所以試管中的水無法沸騰。煤油的沸點為90℃,在燒杯中水的溫度超過90℃后,煤油的即使達到90℃仍可以繼續(xù)吸取熱量,所以煤油可以沸騰。
答案:(2)①停表;②控制變量法。(3)A。(4)C。(5)D。
47.一定氣壓下,某種晶體熔化成同溫度液體時所吸收的熱量與其質量之比叫該晶體的熔化熱,用字母λ表示。在標準大氣壓下,用一個熱效率為40%的酒精爐為熱源,將50g初溫為0℃的冰全部熔化為0℃的水,共燃燒了14g酒精,酒精的熱值為3×107J/kg。求:
(1)冰熔化過程中吸收的熱量;
(2)在標準大氣壓下,冰的熔化熱λ冰。
解:(1)14g酒精完全燃燒放出的熱量:
Q放=qm′=3×107J/kg×0.014kg=4.2×105J,
由η=Q吸Q放可得,冰熔化成水共吸收熱量:
Q吸=Q放×η=4.2×105J×40%=1.68×105J;
(2)則冰的熔化熱:
λ冰=Q吸m冰=1.68×105J0.05kg=3.36×106J/kg。
答:(1)冰熔化過程中吸收的熱量為1.68×105J;
(2)在標準大氣壓下,冰的熔化熱λ冰為3.36×106J/kg。
48.食物也是一種“燃料”,釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內,提供細胞組織所需的能量。人體攝入的能量(營養(yǎng)師常稱之為熱量)過多或過少,都有損于健康。
(1)某種油炸食品,每100g可提供的能量約為1.26×106J,假設這些能量全部被質量為5kg、溫度為25℃的水吸收,可使這些水的溫度升高到多少攝氏度?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)如果上述這些能量全部用于克服重力做功,則能把多少千克的物體提升10m?(g取10N/kg)
解:
(1)每100g這種油炸食品可提供的能量約為1.26×106J,
假設這些能量全部被水吸收,則Q吸=1.26×106J,
根據(jù)公式Q吸=c水m(t﹣t0),則水升高到的溫度t=Q吸c水m+t0=1.26×106J4.2×103J/(kg?℃)×5kg+25℃=85℃。
(2)如果上述這些能量全部用于克服重力做功,則W=1.26×106J,
根據(jù)W=Gh=mgh得
m=Wg?=1.26×106J10N/kg×10m=1.26×104kg。
答:(1)某種油炸食品,每100g可提供的能量約為1.26×106J,假設這些能量全部被質量為5kg、溫度為25℃的水吸收,可使這些水的溫度升高到85攝氏度;
(2)如果上述這些能量全部用于克服重力做功,則能把1.26×104千克的物體提升10m。
實驗次數(shù)
時間t/s
活塞往復次數(shù)
上部溫度t/℃
下部溫度t/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
物質

煤油



比熱容/(J?kg﹣1?℃﹣1)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103

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第10章 浮力(核心考點講練)-中考物理一輪復習高頻考點精講與熱點題型精練(全國通用):

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