(2019苏州)14.我国家庭电路电压是 220 V;蒸汽熨斗接入电路熨烫衣物时,水蒸气液化会 放 热量;衣物内能增加主要是通过 热传递 的方式来实现的。 (2019广东)8.(3分)小海一家驾车来到城市公园赏花,刹车时汽车的动能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),刹车片与车轮之间因为摩擦而发热,这是通过 方式改变了内能;漫步公园中闻到阵阵花香,此现象说明分子在 。 【分析】动能的大小与质量、速度有关;改变物体内能的方式有做功和热传递,做功改变物体的内能的实质是能量的转化,能量在转化的过程中总量保持不变;根子都在不停地做无规则运动。 【解答】解:刹车时汽车的速度减小,质量不变,所以其动能减小;
汽车在刹车过程中,车轮与刹车片摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变其内能的;
闻到阵阵花香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。 故答案为:减小;做功;不停地做无规则运动。
(2019绵阳)30.一个标准大气压下,将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是_____J。
小明家天然气热水器的热效率是84%,他某次洗澡,耗水40kg,自来水进热水器的温度是24℃,出热水器的温度是40℃,小明这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg℃),天然气的热值是3.2×107J/m3。 3.36×105,0.1
(2019安徽)6.假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100 kg初温为25℃的水吸收,可以使水的温度升高到_______℃[已知c水=4.2x103J(kg·℃),q天然气=4.2x10J/m] 45
(2019济宁)12.将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过 热传递 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 质量 。 【分析】(1)改变内能的方法:做功和热传递; (2)质量是物体内所含物质的多少。
【解答】解:将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体吸收热量,内能增加,内部气压增大,所以瘪下去的部分很快恢复了原状;
当球被踩瘪时,虽然球内的气体体积减小,但由于球没有破裂,球内气体的分子数量没有增多也没有减少,所以球内气体的质量没有发生变化。 故答案为:热传递;质量。
(2019?济宁)育才中学每天需向学生提供100kg开水。若冷水的温度为20℃,将100kg冷
7
水加热到沸腾(在1标准大气压下),至少需要供给 3.36×10 J的热量。 【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温(一标准大气压下水的沸点为100℃),利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量。 【解答】解:
一标准大气压下水的沸点为100℃,
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3
水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×l0J/(kg?℃)×100kg×(100℃﹣20℃) =3.36×10J。 故答案为:3.36×10。
(2019?广东)12.(3分)用热效率为50%的燃气灶将5kg的水由20℃加热到60℃,水需要吸收 J的热量,该过程需要完全燃烧 m3天然气。此时,壶口上方会出现“白气”,水蒸气变成“白气”的过程要 (选填“吸热”或“放热”)。[c水=4.2×103J/(kg?℃),q天然气=8.4×107J/m3]。 【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量; (2)利用η=
求天然气完全燃烧放出的热量,又知道天热气的热值,利用Q放=mq
7
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求需要天然气的质量;
(3)物质由气态变为液态叫液化,液化时放出热量、内能减小。 【解答】解: (1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(60℃﹣20℃)=8.4×105J; (2)由η=
=50%得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=
=
=1.68×106J,
由Q放=mq得需要完全燃烧天然气的体积: V=
=
=0.02m3;
(3)壶口上方的水蒸气遇冷液化成小水珠飘散在空中,即“白气”,在此过程中放出热量,水蒸气的内能减小。
故答案为:8.4×105;0.02;放热。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的应用以及液化现象的有关问题,利用好效率公式η=
是关键。
(2019?广东)23.(6分)根据所学知识,完成填空。
(1)如题1图所示的热水壶,倒水时需用力紧握壶柄,是通过 来增大摩擦。
(2)该壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片,水烧开时,“热气”会将金属片冲开,此时“热气”的内能转化为金属片的 ,这与汽油机的 冲程能量转化过程相同。
(3)一单缸四冲程汽油机的曲轴转速为600r/min,对外做功一次约为1500J,这台汽油机的功率为 W。
(4)汽油机装有汽化器,如题2图,它的作用是通过喷油管喷出汽油与流过的空气充分
混合,混合后的气体再进入气缸。为使喷油管内汽油快速喷出,应将管口安装在 (选填“A”或“B”)位置,因为此处空气流速大,压强 。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 (2)做功可以使内能与机械能之间进行转化:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少;
汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型。
(3)热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出活塞所做的功,然后利用P=求出功率。 (4)流体的压强与流速的关系是:流速越大,压强越小;流速越小,其压强越大。 【解答】解:(1)倒水时需用力紧握壶柄,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
(2)水烧开的时候,“热气”总是将壶嘴上的金属片冲开,热气对金属片做功,热气的内能转化金属片的机械能;
从能量转化的角度看,水汽冲金属片现象相当于如图汽油机的做功冲程。
(3)汽油机飞轮转速是600r/min,每分钟飞轮转动600圈,完成300个工作循环,对外做功300次。
做功冲程工作时,推动活塞一次做功1500J, 1min做功W=1500J×300=4.5×105J, 这台汽油机的功率为: P==
=7500W;
A处粗,B处细,B时,A处流速大于B处流速,(4)由图可知,等质量的空气经过A、
根据流体压强和流速的关系知,A处的压强小于B处的压强,故将管口安装在A处,喷油管内汽油更容易快速喷出。
故答案为:(1)增大压力;(2)机械能;做功;(3)7500;(4)A;小。
【点评】此题为力学和热学综合题,主要考查的是学生对增大摩擦力的方法、流体压强和流速的关系、功率计算公式的理解和掌握,解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次,记住相关数据是解题的关键。
(2019?无锡)18.用煤气灶将质星为4kg的水从25℃加热到50℃,水吸收的热量为__4.2×105______J,若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧__0.01kg______的煤气。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg] 15. (2019?盐城)2月22日,一架ARJ21飞机从上海赶飞,在内蒙古顺利降落,标志着国产喷气客机开启商业运营新征程在空中飞行时,机翼上方空气流速比下方大,所以机翼上方空气压强比下方▲ 飞机外壳与空气摩擦,温度升高,这是通过过 ▲ 的方式增加内能.降落时,在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能 ▲ .小 做功 减小
三、实验探究
12. (2019?孝感)(4分)如图,是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置,图中相同的烧杯所装水和食用油的体积________(选填“相同”或“不同”),用规格相间的电如热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量,观察和比较它们升高的温度,实验结果表明,质量相等的水和食用油,升高相间的温度时,________不同,我们引入一个物理量来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中,电能转化为________。不同 吸收热量 内能 (2019?湘西)23.实验题(9分)
为了比较甲乙两种不同液体吸热情况,某同学做了如图所示的探究实验,并在实验过程中记录了下表中的数据。
(1)该实验中,在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的液体甲和液体乙,并用两个相同的酒精灯对其加热,这其中运用了常用的物理科学方法,即 控制变量法 。
(2)在该实验中利用了“转化思想”,即用加热时间的长短来表示液体甲和液体乙 吸收热量多少 。
(3)对表中数据进行分析,液体乙的比热容 小于 液体甲的比热容(选填“大于”、“小
于”或“等于”)。
(2019?济宁)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”,通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的: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 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 初温t1/℃ 甲 乙
10 10
30 30
末温t2/℃ 加热时间t/min 吸热情况“多”或“少” 40 40
6 3
多 少
分析表中信息,小明采用的是 方案二 (选填“方案一”或“方案二”); 分析表中数据,可得出的结论: 甲的吸热能力强 ;
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 甲 液
体作发动机冷却液。
【分析】(1)液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;
(2)根据比较吸热能力的两种方法,由表中数据分析回答;根据Q=cm△t分析。 【解答】解:(1)实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升高或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中液体的变化便可知温度的变化; (2)分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是方案二;
分析表中数据知,取相同质量的两种物质,升高相同的温度,甲吸收的热量,可得出的结论是:甲的吸热能力强;
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物质升高相同的温度,甲吸热多,故应选甲液体作发动机冷却液。
故答案为:(1)液体;(2)方案二;甲的吸热能力强;甲。
(2019衡阳)26.小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装人质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
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