解析女同学往手上哈气取暖,水蒸气放热使手的温度升高,是利用热传递的方法使手的内能增加的;男同学两手互相摩擦取暖,克服摩擦力做功使手的温度升高、内能增大,属于做功改变物体的内能。
13.(2019·广西玉林中考)太阳能热水器吸收1.4×10 J的能量,能把质量为20 kg的水从25 ℃加热到75 ℃,则水吸收的热量为 J,热水器的热效率为 。[水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)] 答案4.2×10 30%
解析水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×10 J/(kg·℃)×20 kg×(75 ℃-25 ℃)=4.2×10 J。
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热水器的效率η=×100%=30%。
14.(2019·云南昆明中考)将0 ℃的水和等质量的80 ℃的水相混合,则混合后水的温度
是 ℃;若将0 ℃的冰和等质量的80 ℃的水相混合,结果发现,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0 ℃,这个现象说明 。(不计热量损失) 答案40 熔化吸热
解析0 ℃的水和80 ℃的水,质量相等,不计热量损失,所以Q吸=Q放,即cm(t-t01)=cm(t02-t),所以t-t01=t02-t,t=(t02+t01)=×(80 ℃+0 ℃)=40 ℃;将0 ℃的冰和等质量的80 ℃的水相混
合,发现冰全部熔化成了水,但水的温度维持0 ℃,说明冰在熔化的过程中吸热。
15.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍。若以10倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40 ℃。[c水=4.2×10 J/(kg·℃),q煤气=4.2×10 J/kg] 答案2 500 解析1 kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=1 kg×4.2×10 J/kg=4.2×10 J,
1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量Q放'=Q放×10=4.2×10 J×10=4.2×10 J;由Q=cmΔt可得
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m'=
=2
500 kg。
16.一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1 800 r/min,则此柴油机每秒做功 次。 答案15 解析由题知,飞轮每秒转数n==30 r,完成了30×2=60个冲程,对外做功=15次。
17.在探究水的沸腾实验中,某同学用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了4.2 g酒精,则放出了 J的热量;若这些热量有30%被600 g、25 ℃的水吸收,则水的温度可以升高到 ℃。[已知酒精的热值为3.0×10 J/kg,环境为1标准大气压] 答案1.26×10 40
解析完全燃烧4.2 g酒精放出热量Q放=m酒精q=4.2×10 kg×3.0×10 J/kg=1.26×10 J;
由题意可得,水吸收的热量Q吸=30%Q放=30%×1.26×10 J=3.78×10 J,
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-375
根据Q吸=c水m水Δt可得,水升高的温度Δt=水的末温t=t0+Δt=25 ℃+15 ℃=40 ℃。
能力提升
=15 ℃,
18.质量和初温都相同的水和铜块,分别放出相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失),则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同 B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同 C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同 D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同 答案D
解析质量和初温都相同的水和铜块,当它们放出相同的热量后,由Q=cmΔt可知,比热容越大,降低的温度越小;由于水的比热容大,所以水降低的温度小,由于初温相同,所以水的末温高。根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,当它们放出相同的热量后,再将铜块投入水中,热量由高温的水传给低温的铜块。故铜块内能增大,水的内能减小,因不计热损失,则水减小的内能和铜块减增加的内能相同。故D正确,ABC错误。
19.(2019·山东泰安中考)某载重汽车自重12 t,车轮与地面的总接触面积为0.5 m,汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210 kW,每行驶43 s消耗柴油700 g,柴油的热值为4.3×10 J/kg。下列说法中( )
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①完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×109 J ②该柴油发动机效率为30% ③汽车的牵引力为1.05×104 N
④若公路所能承受的最大压强为8×105 Pa,汽车最多能装载40 t的货物
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确 答案D 解析①完全燃烧700 g柴油放出的热量Q放=m柴油
q=0.7 kg×4.3×107 J/kg=3.01×107 J,故①错误;
②柴油发动机做功W=Pt=210×103 W×43 s=9.03×106 J,柴油发动机的效率
η=×100%=30%,故②正确;③汽车速度v=72 km/h=20 m/s,汽车的牵引力
F=2
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=1.05×104 N,故③正确;④公路所能承受的最大压力F=pS=8×105 Pa×0.5
=4×104 kg=40 t,汽车最多能装载货
m=4×10 N,汽车与货物的质量之和m总=物质量m=m总-m车=40 t-12 t=28 t,故④错误。综上,①④错误,②③正确。 20.
夏天中午海边的沙子热,海水却很凉。对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子和水的比热容不同。为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明和小华所在的两探究小组都做了如图所示的实验: (1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网,除此之外,还需要 ;实验时使用搅拌棒的作用是 。
(2)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为多余的是 。 A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同 C.取相同质量的水和沙子 D.盛放水和沙子的容器相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(4)两小组获得的实验结论是:等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。由此他们猜想:等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间 (选填“长”或“短”)。 答案(1)天平 使物体受热均匀 (2)B (3)加热时间 (4)短
解析(1)根据比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故还需要天平;实验时使用搅拌棒的作用是使物体受热均匀;(2)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项多余;(3)根据转换法,水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的;(4)两小组获得的实验结论是:等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多,据此推理,等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短。 21.把质量为500 g的水加热到80 ℃,吸收了8.4×10 J的热量,已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃),求: (1)水温升高了多少?
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