某學(xué)校九年級物理興趣小組的同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時,選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱.他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖像如圖所示.已知酒精的熱值是3.0×107J/kg,加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精.那么請問:
(1)a圖和b圖哪個是沙子吸熱升溫的圖像?為什么?
(2) 加熱滿2min時,水吸收了多少熱量?
(3) 給水加熱的2min時間內(nèi),如果酒精完全燃燒將放出多少熱量?
(4) 試求出沙子的比熱容.
(1)a是沙子,吸熱相同,a的溫度變化大,比熱容小(2)4.2×104J(3)6×104J (4)0.91×103J/(kg.℃)
解析試題分析:(1)用兩只完全相同的酒精燈,分別給水和沙子加熱,這樣做的目的是使水和沙子在相同時間吸收相同的熱量,圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程,因?yàn)樯匙雍退馁|(zhì)量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式可知,沙子溫度升得多.(2)從圖象可知,加熱滿2min,水的溫度從20℃上升到70℃,從而可知和水的溫度變化,已知水的質(zhì)量和比熱容,可利用公式計算水吸收的熱量.=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J.(3)加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精,給水加熱的2min時間內(nèi)消耗2g酒精,這些酒精完全燃燒放出的熱量;(4)因?yàn)橄嗤瑫r間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量,所以在2分鐘的時間內(nèi),Q沙吸=Q水吸=42000J,又因?yàn)榧訜釢M2min,沙子的溫度從20℃上升到250℃,△t沙=250℃-20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,沙子的比熱容c沙=.
答:(1)圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程;因?yàn)樯匙雍退馁|(zhì)量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式可知,沙子溫度升得多.(2)水吸收了42000J的熱量.(3)酒精完全燃燒將放出6×104J的熱量.(4)沙子的比熱容為0.91×103J/(kg?℃).
考點(diǎn):控制變量法與探究性實(shí)驗(yàn)方案;物質(zhì)的吸熱公式;燃料的熱值;比熱容
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科目:初中物理 來源: 題型:綜合題
(7分)閱讀短文,回答問題:
神奇的飲水鳥
如圖所示是一種古老的中國玩具——飲水鳥,它的神奇之處在于:它看上去沒有任何外來的動力,卻能不停地點(diǎn)頭“喝”水,猶如一臺永動機(jī)。就連愛因斯坦看后都十分驚嘆飲水鳥的設(shè)計。
飲水鳥的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,它是一個由“頭泡”和“尾泡” 構(gòu)成的密閉容器,容器內(nèi)裝有易揮發(fā)的乙醚液體,乙醚液體在溫度升高或液表氣壓減小時易汽化;汽室1和汽室2中充滿乙醚的飽和蒸氣,乙醚蒸汽在溫度降低時易液化。
平時,鳥身略向前傾。啟動時給吸濕層滴足夠的水,吸濕層中的水因蒸發(fā)而吸熱,使汽室2中的溫度降低,導(dǎo)致汽室2中的氣壓小于汽室1中的氣壓,尾泡中的乙醚液體在汽室1中氣壓的作用下沿玻璃管往上升,于是整個鳥的重心上移(如圖乙所示),鳥身逐漸前傾,直至鳥嘴接觸水面“喝”水,此時頭泡和尾泡剛好通過玻璃管連通(如圖丙所示),兩汽室中的乙醚蒸汽混合,液態(tài)乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,飲水鳥的重心下移,于是漸漸直立起來,在支架上來回擺動。由于“喝”水時,鳥嘴接觸水面,沾濕了吸濕層,于是它又開始循環(huán)工作。
(1)因吸濕層上的水會蒸發(fā)使汽室2中乙醚飽和氣的溫度降低時,部分飽和氣會發(fā)生_______現(xiàn)象;在乙醚液體沿玻璃管往上升時,汽室1中氣壓會減小,此時尾泡中的乙醚液體會吸收外界空氣的熱量發(fā)生______現(xiàn)象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的飽和狀態(tài)(兩空均填物態(tài)變化名稱);
(2)飲水鳥“喝”完水后會在支架上來回擺動,擺動時,以頭泡為參照物,空氣是_______(選填“運(yùn)動”或“靜止”),這樣能加快吸濕層中水分的蒸發(fā);若冬天氣溫太低,吸濕層上的水蒸發(fā)過慢,飲水鳥會漸漸停止擺動,這是因?yàn)開____________;
(3)飲水鳥“喝”水的頻率受吸濕層上水的蒸發(fā)速度影響,水的蒸發(fā)越快飲水鳥工作越勤快,要想使飲水鳥工作更勤快,你的做法是_______________________________________;
(4)從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,飲水鳥工作時可以把空氣的_____能轉(zhuǎn)化機(jī)械能,但在實(shí)際生活中并沒有利用飲水鳥的原理來制造發(fā)動機(jī),你認(rèn)為可能的原因是:________________。
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科目:初中物理 來源: 題型:多選題
小明根據(jù)表一中所提供的幾種物質(zhì)的比熱容,得出以下四個結(jié)論,其中正確的是表一:幾種常見物質(zhì)的比熱容
A.液體的比熱容比固體大 |
B.同一物質(zhì)的比熱容可能不相同 |
C.水和煤油吸收相同的熱量,升高的溫度相同,煤油的質(zhì)量是水的2倍 |
D.內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)晝夜溫差大,原因之一是干泥土的比熱容比水的比熱容小 |
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科目:初中物理 來源: 題型:問答題
閱讀短文,回答問題:
熱島效應(yīng)
如今的人們會感覺到城市的溫度高于郊區(qū),這就是常說的熱島效應(yīng)。分析城市“熱島效應(yīng)”的主要原因:一是工廠、交通工具、電氣設(shè)備和人群排放大量的熱量;二是建筑群、馬路中的礦石、水泥,在相同的日照條件下溫度上升更明顯;三是城區(qū)內(nèi)有自然水的面積小,水的蒸發(fā)少,降溫作用減弱;四是城區(qū)內(nèi)樓群林立,難以形成空氣對流。
為了改善城市的人居環(huán)境,人們應(yīng)采取一些有效的措施,例如植樹造林,提高資源利用率,更多地利用太陽能、水能、風(fēng)能,都可以控制環(huán)境的熱污染。
(1)在我國,隨著轎車大量的走進(jìn)家庭,熱污染更加嚴(yán)重。汽車“發(fā)動機(jī)”的四個沖程分別是 、
、 和 。其中把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 沖程。
(2)建筑群、馬路中的礦石、水泥的 ,在相同的日照條件下溫度上升更明顯。
(3)我縣車站西街路燈采用太陽能路燈照明,太陽能電池板將 能轉(zhuǎn)化成 能。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
用天然氣灶燒水,燃燒1m3的天然氣,使100kg的水從20℃升高到70℃。已知水的比熱容是4.2×103J(kg·℃)。天然氣的熱值q=3.2×107J/m3。求:
①1m3天然氣完全燃燒放出的熱量。②水吸收的熱量、厶烊粴庠畹男师恰
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
如圖所示,在兩個相同的燒杯中分別盛有質(zhì)量、初溫都相等的水和牛奶,用兩個相同酒精燈對
其加熱。
(1)加熱過程中,發(fā)現(xiàn)要使它們上升相同的溫度,需給水加熱的時間要長一些,這是因?yàn)椋撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸摺?br />(2)停止加熱后,在相同時間內(nèi),盛有___的燒杯(填“水”或“牛奶”)溫度下降得快些。若要使其
溫度下降不至太快,請說出一種方法:______________。
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
在“探究水和食用油吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中,小明猜想物體溫度升高吸收熱量的多少可能與質(zhì)量和物質(zhì)的種類有關(guān),為了驗(yàn)證猜想,同組的同學(xué)經(jīng)過討論,制定了兩個方案:
a.讓研究對象升高相同的溫度,然后比較它們吸收熱量的多少.
b.讓研究對象吸收相同的熱量,然后比較它們升高溫度的高低.
(1)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了兩個規(guī)格相同的電加熱器、兩支溫度計、燒杯、秒表、適量的水和食用油,為了完成實(shí)驗(yàn),還需要 .
(2)兩方案中水和食用油吸熱多少是通過 來反映的.
(3)從兩個方案中任選一個設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表.
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(6分)小華和小明班的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,對“在吸收相同熱量的情況下,一定質(zhì)量的液體升高溫度的多少與物質(zhì)的種類是否有關(guān)”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
(1)在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時,小華所在的小組設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,為了完成實(shí)驗(yàn),除了圖甲所示的器材外,還需要的測量工具有天平和____________________。
在選取器材時,小華提出了以下需要控制的物理量和器材,你認(rèn)為其中可以不必相同的是( )
A橄欖油和水的質(zhì)量 B.盛橄欖油和水的容器
C.橄欖油和水的初溫 D.加熱所使用的酒精燈
(2)小明所在的小組又對圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn):將分別裝有水和橄欖油的試管放在同一個盛水的大燒杯內(nèi)加熱,如圖乙所示。該小組不選用兩個酒精燈分別加熱,這樣做的好處是:___________________
(3)兩個小組記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他們得出的結(jié)論是___________________________________
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某同學(xué)在做“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時,使用相同的電加熱器給水和煤油加熱,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
物質(zhì) | 次數(shù) | 質(zhì)量m/kg | 升高的溫度△t/℃ | 加熱時間t/min |
水 | 1 | 0.1 | 10 | 2 |
2 | 0.2 | 10 | 4 | |
煤油 | 3 | 0.1 | 10 | 1 |
4 | 0.2 | 10 | 2 |
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