物理
为了促进广大中小学生身体素质的提高,我国推行了“学生饮用奶计划”.如图所示,是一种学生饮用奶,它的净含量为200mL,若它的密度为1.2×10
3
kg/m
3
,比热容为2.5×10
3
J/(kg·℃),冬天饮用时把它从10℃加热到25℃需要吸收
9×10
3
9×10
3
J的热量.加热后的牛奶散发出浓浓的香味,这是因为热牛奶温度高,牛奶分子的
热运动
热运动
剧烈;学生在饮用过程中,牛奶的
密度
密度
保持不变.
实验测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示.已知该物质在液态下的比热容c
1
=4.2×10
3
J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变.在第10~14min内,物质温度升高了20℃,则吸收的热量为
8.4×10
4
8.4×10
4
J.该物质在固态下的比热容c
2
为
2.1×10
3
2.1×10
3
J/(kg·℃).
用燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.03m
3
煤气(假设煤气完全燃烧).已知煤气的热值约为4×10
7
J/m
3
,水的比热容为4.2×10
3
J/(kg·℃).求:
(1)在此过程中,水吸收的热量;
(2)燃气灶烧水的效率.
运用知识解决问题:
(1)小丽拿了两瓶饮料,一瓶热的,一瓶凉的,当她打开汽水瓶时,随着“嘭”一声响,往往可以看到瓶口处冒“白气”,为什么?
答:这是因为突然打开瓶盖时,瓶内的气体迅速膨胀,对外
做功
做功
,内能
减小
减小
,温度
降低
降低
,瓶口附近的水蒸气遇冷
液化
液化
形成大量的小水珠,也就是我们看到的“白气”.
(2)用锯锯木头时,过一会锯条会热得烫手,这是因为锯木头时,锯条要克服摩擦做功,使锯条的内能
增加
增加
,温度
升高
升高
,在此过程中,将
机械
机械
能转化为
内
内
能,这是利用
做功
做功
的方式改变了锯条的内能,因此热得烫手.
(3)夏天烈日下,小明同学光着脚在海边玩,踩在沙滩上感到烫脚,是由于水的比热容比沙子的
大
大
,在同样受热时,吸收的热量
相同
相同
,因此在相同情况下,沙子的
温度变化
温度变化
比海水的大.
(4)对100g的水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min内吸收的热量(请写出计算过程).
(2005·闵行区模拟)室温为20℃的教室里,刘老师将一质量为50克、底面积为30厘米
2
的空玻璃容器放在水平讲台上,再将200克60℃的热水倒入杯中,水高10厘米.求:
(1)水对杯底的压力;
(2)当水的温度降至室温时,放出的热量.
铜的比热是0.39×10
3
J/(kg·℃),表示的意思是
1kg的铜温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为0.39×10
3
J
1kg的铜温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为0.39×10
3
J
;已知水、沙子质量相等,水的比热较大,若将它们升高相同温度,
水
水
吸收的热量多;如果放出相同的热量,
沙子
沙子
降低的温度多.
物理兴趣小组的同学们为了“探究物体吸收的热量与哪些因素有关”,进行了多种猜想.
(1)经过实验探究,证实了他们的三种猜想是正确的:即物体吸收的热量除了与
物质的种类
物质的种类
有关,还与物体的质量和温度变化量有关.
(2)为了验证“物体吸收热量的多少与物质种类有关”,他们设计了如图所示的实验.请你针对此实验写出应注意控制的条件:
煤油和水的质量相同、温度变化量相同
煤油和水的质量相同、温度变化量相同
.
例如:实验用的两个烧杯、两只温度计及杯中的电加热器必须分别是相同的.除此之外还必须加以控制的物理量是:
煤油和水的质量
煤油和水的质量
;
温度变化量
温度变化量
.
(3)物理兴趣小组的同学们是通过在控制以上条件分别相同的情况下,比较水和煤油的
加热时间长短
加热时间长短
不同,从而得知:水和煤油吸收的热量是不同的.
小明和弟弟赤脚跑到水中,发现沙子烫脚,而海水却不热.弟弟问这是为什么?小明为了让弟弟明白其中的道理,于是从海边取了一些沙子带回家和弟弟一起进行了探究.
他在相同的杯中分别装上了100g的水和沙子,让太阳光同时照射,并用温度计测出它们的温度值,记录的数据如下表所示:
照射时间/min
0
2
4
6
8
10
温度/℃
水
26
26.7
27.5
28.1
28.6
29.0
沙子
26
27.8
30.5
32.1
33.6
34.8
(1)分析实验探究中收集的数据,得出结论:
质量
质量
相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般
不同
不同
.
(2)小明告诉弟弟,为了比较不同物质的这种能力的不同,引入了
比热容
比热容
这个物理量.
(3)小明计算出了水在这段时间内吸收了多少热量,你也写出计算过程吧.
质量为5kg、50℃的水,冷却一段时间后,温度如图温度计所示,这些水共放出了多少热量?[已知水的比热容为4.2×10
3
J/(kg·℃)].
有甲、乙两个物体,质量之比m
甲
:m
乙
=3:1,比热容之比c
甲
:c
乙
=2:3,如它们降低相同的温度,则它们放出的热量之比Q
甲
:Q
乙
=
2:1
2:1
;若它们初温相同,吸收相等的热量后立即接触,则它们之间
乙
乙
物体把热传给另一个物体(选填“甲”或“乙”),直到
温度
温度
相同为止.
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