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- 2021-05-13 发布
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中考复习专题训练:内能综合二
一、选择题
1.水结成冰后,不变的物理量是( )
A. 体积 B. 质量 C. 比热 D. 密度
2.下列自然现象中,能够说明分子运动的是( )
A. 春天,百花飘香 B. 夏天,雷雨交加 C. 秋天,黄沙扑面 D. 冬天,雪花飘飘
3.《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美.如图所示,通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识,认识正确的是( )
A. 煎:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B. 炒:主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C. 蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟
D. 拌:香葱和豆腐要拌着才能入味,说明分子没有做无规则运动
4.新疆察布查尔是我市的对口支援县.我市昼夜温差较小,而察布查尔的昼夜温差较大,主要是因为( )
A. 海水的比热容小,砂石比热容大 B. 海水的内能多,砂石的内能少
C. 海水的比热容大,砂石的比热容小 D. 海水的内能少,砂石的内能多
5.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,但同时热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏.下列机械不是使用热机的是( )
A. 普通的家用轿车 B. 喷气式战斗机 C. 电动公交车 D. “神舟”火箭
6. 《舌尖上的中国》聚焦普通人家的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美,如图所示是一盘我们冬天特别爱吃的莴笋炒腊肉,对烹制过程中所含的物理知识,认识正确的是( )
A. 冬天腌制腊肉需要较长的时间,说明分子在低温下没有做无规则的运动
B. 炒锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容较大这一特性
C. 放入锅中爆炒,主要通过做功的方式使莴笋和腊肉的内能增加
D. 上桌时散发出浓浓的香味,由于温度越高,分子热运动越剧烈
7.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的( )
A. 图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
8.下列说法中不能用分子运动论来解释的是( )
A. 从烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡 B. 酒精瓶被打碎后,屋里很快就闻到酒精味
C. 破镜不能重圆 D. 液体具有流动性
9.我们在实验室用酒精进行实验时,整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味,这是一种扩散现象.以下有关分析错误的是( )
A. 扩散现象只发生在气体、液体之间 B. 扩散现象说明分子在不停息地运动
C. 温度越高时扩散现象越剧烈 D. 扩散现象说明分子间存在着间隙
10.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能越多,放热一定越多 B. 温度相同的物体,其内能大小一定相等
C. 物体的内能增加,一定要吸收热量 D. 晶体熔化时温度不变,内能一定增加
11.在各种液体中,通常用水作冷却剂,这是因为( )
A. 水具有较大的密度 B. 水的性质很稳定 C. 水具有较大的比热 D. 水的凝固点较低
12.水的比热较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A. 让流动的热水流过散热器取暖 B. 冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用循环水冷却 D. 在较大的河流上建水电站,用水发电
二、填空题
13.在炉旁烤火身体感到暖和,这是利用________的方法使人体温度升高.两手相互摩擦,手心发热,这是通过________的方法使温度升高.
14.如图为冬天人们常用的一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的________ 的属性,使保暖时间更长.当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃,需要吸收的热量为________ J,该电热暖手宝正常工作时功率为600W,不计热量损失,产生这些热量需要的时间为________ 秒.为了使用时更加安全,它的内部采用了双重温控保护开关,两个温控开关是________ (串联/并联)起来使用的。
15.水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有________,分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与________有关.
16.某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量________,设该热量有25%被水吸收,能将________ kg的水从25℃加热到100℃.[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)].
17.夏天,许多人用水垫和水枕来防暑降温,这是利用水________较大的性质;水很难被压缩,因为分子间存在________.
18.已知水的比热容是4.2×103J∕(kg•℃),其物理意义是________ .在一标准气压下,10kg水温度由50℃升高到100℃所吸收的热量是
________ ;若对水继续加热,水的温度将________ (选填“升高”、“降低”或“不变”).
19.伸出你的双手,按如图所示将双掌合拢,用力向内挤压,尽量排除手掌间的空气.多次挤压感觉掌心会微热,这是靠________ 方式改变物体的内能,两手掌猛然分开时,会感觉到有阻碍,这是因为受到________ 的作用.
20.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器水箱容积为300L,集热管的有效采光面积为3m2 , 某天日照时间为8h,每平方米面积平均每秒接收太阳辐射能1.4×103J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收,则该天热水器水箱里的水温度可以升高 ________ ℃,[不计水箱中水的散热,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)]。
三、实验探究题
21.图甲所示是“比较水和煤油吸热升温的特点”的实验装置.
(1)加热过程中,用搅棒搅动的目的是________,水和煤油吸热的多少是通过________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是 (填字母)
A. 采用相同的加热方法 B. 使用相同的烧杯
C. 水和煤油的初温一定相等 D. 烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度( )随时间( )变化的图像(如图乙所示).
①根据图象,要使水和煤油升高相同的温度,应给________加热更长的时间.
②已知水的比热容是 ,则煤油的比热容是________ .
22.为了比较不同物质的吸热能力,小明做了如下实验.
(1)小明量取了食用油和水分别放在两只相同的烧杯中,用两盏相同的酒精灯同时加热,如图所示,老师发现并指出小明的一个错误,小明的错误是:水和食用油的________不相等.小明纠正错误后,通过实验得到的实验数据如表所示.
(2)加热结束时,水的温度比食用油的温度________(选填“高”或“低”);
(3)在此实验中,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热________(选填“更长”或“更短”)的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)实验表明,________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强,本实验除了采用控制变量法以外,还采用相同的热源,通过比较加热时间的长短来比较水和煤油吸收能力的强弱,这种解决物理问题的方法称之为________法.
四、计算题
23.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“地热”进行取暖.如图所示,其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见表.求:
地面装饰层材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
(1)若该地暖系统的总水量为2×103kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)某家庭木地板的面积为100m2 ,
散热管材料为聚丁烯,供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?
24.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg的煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg.水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)把50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;
(3)此煤气灶烧水的效率.
25.小李家准备购买一台太阳能热水器,他在网上浏览了某型号太阳能热水器的宣传广告,其铭牌上的部分参数如表所示.
容积(V) 100L
集热管采光面积(S) 2m2
使用年限 15年
(已知水的比热为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值是7×107J/m3)
(1)若这台热水器装满水,使这些水温度由23℃升高到43℃需要吸收的热量是多少?
(2)顺德地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.1×106J.若第(1)问中水吸收的热量由太阳能(E)提供,需要日照时间4h,则这台热水器的效率是多少?
(3)若第(1)问中水吸收的热量由效率为60%的天然气灶来获得,则至少需要完全燃烧多少m3天然气?
答案解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】【解答】ABD. 质量不随物体的形状、状态、位置的变化而变化,即水结成冰后,质量不变,但体积会变大,密度会变小,AD不符合题意,B符合题意;
C. 冰的比热容是水的一半,所以水结成冰后,比热容变小,C不符合题意;
故答案为:B.
【分析】质量、体积、密度和比热容四个量中,只有质量是物体的属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关;而体积、密度和比热容都与温度有一定关系.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:A、春天,百花飘香,是花香中含有的分子是在不停的运动,向四周扩散,使人们闻到花香,属于分子运动的结果,故A正确;
B、夏天,雷雨交加,雨滴肉眼能看到,不属于分子的运动,属于宏观物质的机械运动,故B错误;
C、秋天,黄沙扑面,是固体颗粒的运动,不属于分子的运动,属于宏观物质的机械运动,故C错误;
D、冬天,雪花飘飘,雪花是固体小冰晶,不属于分子的运动,属于宏观物质的机械运动,故D错误.
故选A.
【分析】分子是在不断运动的用宏观的扩散现象来体现,分子的运动是我们用肉眼看不见的,要注意区分物质的颗粒和分子等微观粒子的不同,据此进行分析判断.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:A、煎锅一般用铁制造,主要是利用铁具有良好的导热性,该选项说法不正确;B、炒主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加,该选项说不正确;
C、蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟,该选项说法正确;
D、香葱和豆腐要拌着才能入味,说明了分子在做无规则运动,该选项说法不正确.
故选C.
【分析】(1)金属的物质,一般都具有良好的导热性;(2)改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程;(3)物质由气态变成液态的过程叫做液化,液化放热;(4)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动.
4.【答案】C
【解析】【解答】解: 沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多.因为水的比热容较大,砂石的比热容小,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小.
故选C.
【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:电动机是利用电能来获得动力,电动公交车不符合热机的特点;
普通的家用轿车、喷气式战斗机和神州火箭都是利用燃烧燃烧产生的内能来做功,把内能转化成机械能的装置,符合热机的特点;
故选项C符合题意,ABD不符合题意.
故选C.
【分析】热机是把内能转化成机械能的装置,分析各选项能量转化即可正确解题.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、组成物质的分子不停地做无规则运动,温度低,分子运动的较慢,故A错误;
B、炒锅一般用铁制造,主要是利用了铁的导热性好的特点,故B错误;
C、放入锅中爆炒,主要通过热传递的方式使莴笋和腊肉的内能增加,故C错误;
D、物体温度越高,分子的运动越剧烈,上桌时散发出浓浓的香味属于扩散现象,由于温度越高,分子热运动越剧烈,故D正确.
故选:D.
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则的运动,分子间同时存在相互作用的引力与斥力;改变物体内能的方式有做功和热传递;铁的导热性好,是制作煎锅的主要原因.
7.【答案】C
【解析】【解答】A、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,A不符合题意;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,B不符合题意;
C、图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,C符合题意;
D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】解答此类题目,要理解各种能量形式的定义和特点,结合题目所给的实例进行分析.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:A、从烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡,这是固体小颗粒的运动,不是分子运动,符合题意;
B、酒精瓶被打碎后,屋里很快就闻到酒精味是因为酒精分子的运动使酒精气味四溢,故可以由分子的无规则运动解释;不合题意;
C、破镜不能重圆,是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上,超出了分子力的作用范围,分子间没有了作用力,不能说明分子间存在作用力,不合题意;
D、液态物质分子间作用力比固态物质小,分子运动自由,液体具有流动性,说法正确,不符合题意;
故选A.
【分析】解答本题需掌握分子动理论:物质是由分子组成;分子在永不停息的做无规则运动;分子力存在引力和斥力;分子间有间隙.
9.【答案】A
【解析】【解答】A.固体、液体和气体之间都可以发生扩散现象,A符合题意;
B.扩散现象本身就是由分子的无规则运动产生的,B不符合题意;
C.分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,扩散就越快,C不符合题意;
D.不同物质分子彼此进入对方的现象是扩散现象,扩散现象说明分子间存在着间隙,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】扩散现象:不同物质分子彼此进入对方的现象;扩散现象表明分子在不停息地运动;气体、液体、固体之间均能发生扩散现象;扩散现象与温度有关:温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散就越快.
10.【答案】D
【解析】【解答】A、 放热多少是指内能的改变多少,不是指物体内能的多少,A不符合题意;
B、内能的大小不但和物体的温度有关,还与物体的质量有关,所以温度相同的物体,其内能不一定相等,B不符合题意;
C、物体的内能增大,可能是外界对物体做功,也可能是吸收热量,C不符合题意;
D、晶体在熔化过程中,吸收热量,内能增大,但是温度不变,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】要正确理解温度、内能和热量的关系,(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度和状态有关;(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;(3)物体内能发生改变,可能表现在物体的温度变化,也可能是物体的状态发生改变。
11.【答案】C
【解析】
水的比热容的特点及应用 .
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析.
【解答】汽车发动机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点(相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多)把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高.
故选C.
【点评】本题考查了水的比热容的特点以及在生活中的应用,请同学们对此要牢固掌握
12.【答案】D
【解析】【解答】解:A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,不符合题意; B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,不符合题意.
D、而在较大的河流上建水电站,用水发电,是将水能转化为电能,故与水的比热容无关,所以符合题意;
故选D.
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析.
二、填空题
13.【答案】热传递;做功
【解析】【解答】在炉旁烤火身体感到暖和时,燃料燃烧放出的热量传递给手,手的内能增大,温度升高,这是利用热传递的方法使手的内能增大的.
双手对搓,两只手克服摩擦力做功,使得手的内能增加,温度升高,所以手暖和了.
故答案为:热传递;做功.
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移.
14.【答案】比热容大;1.68×105 ;280 ;串联
【解析】【解答】(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常采用水;
(2)水吸收的热量:
=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(80℃-0℃)=1.68×105J;
(3)∵电热暖手宝的功率:
P=600W,
由题知, ,
需要加热时间:
(4)电热暖手宝采用双重温控保护开关,两个开关应该是串联.
【分析】本题是一道电学与热学的综合应用题,涉及到经常用的电热暖手宝的有关问题,便于激发学生探究物理现象的兴趣,体现了新课标的要求,属常见题型。
15.【答案】间隙;温度
【解析】【解答】解:(1)因为分子间存在着间隙,故酒精和水混合后总体积变小.(2)热水的温度高分子运动快,冷水温度低,分子运动慢,所以热水杯中墨水扩散快,冷水杯中墨水扩散慢,这个实验表明扩散是快慢与温度有关.故答案为:间隙;温度.
【分析】(1)分子动理论的基本知识是:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动;分子间存在着相互的引力和斥力;分子间存在着间隙.(2)物体的温度越高,组成物体的分子运动越快.
16.【答案】1.26×108J;100
【解析】【解答】解:(1)焦炭完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=4.2kg×3×107J/kg=1.26×108J;(2)水吸收的热量:Q吸=25%×Q放=25%×1.26×108J=3.15×107J;
∵Q=cm(t﹣t0)
∴水的质量:
m′= = =100kg.
故答案为:1.26×108J;100.
【分析】(1)根据Q=mq求出焦炭完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量等于燃料放出的热量的25%,据此求出水吸收的热量,根据Q=cm(t﹣t0)求出水的质量.
17.【答案】比热容;斥力
【解析】【解答】水与其他物质比较,水升高相同的温度吸收的热量多,所以水垫和水枕有较好的致冷效果,是因为水的比热容较大;物质都是由分子组成的,分子之间存在一定的距离,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力;水很难被压缩,是因为水分子间存在斥力.
故答案为:比热容;斥力
【分析】水的比热容大在生活中有许多应用,如水垫和水枕;分子间存在着相互作用的引力和斥力,水很难被压缩,是因为水分子间存在斥力.
18.【答案】1kg水温度升高或降低1℃需吸收或放出热量4.2×103J ;2.1×106J;不变
【解析】【解答】解:(1)依据比热容的概念,水的比热容的物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J.
(2)依题意,由Q=Cm△t=4.2×103J∕(kg•℃)×10kg×(100℃﹣50℃)=2.1×106J.
(3)水是晶体,若对水继续加热,水达到沸点后,水沸腾,水的温度不变.
故答案为:(1)1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103
J;
(2)2.1×106J;
(3)不变.
【分析】(1)由比热容的概念可知其物理意义;
(2)利用吸热公式计算;
(3)晶体的熔化过程温度不变,水是晶体,若对水继续加热,水达到沸点后,水沸腾,水的温度不变.
19.【答案】做功 ;大气压
【解析】【解答】(1)多次挤压感觉掌心会微热,这是靠手掌对空气做功,内能增大;
(2)将双掌合拢,用力向内挤压尽量排除手掌间的空气,使手掌内气压很小.两手掌猛然分开时,要克服大气压的作用,所以会感觉到有一种力量阻碍两手分开.
【分析】本题通过实例考查了大气压存在的现象,大气压的实例最好在平时多积累,这样做起题目来就会比较轻松.
20.【答案】67.2
【解析】【解答】解:(1)水箱内水的体积:
V=300L=300×10﹣3m3=0.3m3
∵ρ=
∴水箱内水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×0.3m3=300kg,
水吸收的热量:
Q吸=1.4×103J/(m2•s)×(8×3600s)×3m2×70%=8.6472×107J,
∵Q吸=cm△t,
∴△t===67.2℃.
故答案为:67.2.
【分析】从水器水箱内水的体积,利用密度公式求水的质量;
由题知,每平方米的面积在1s内得到的太阳辐射能为1.4×103J,又知道太阳能热水器的采光面积,可求太阳能热水器每天(8h)吸收的太阳能,又知道有70%的太阳能转化为内能被水吸收,可求水吸收的热量,再根据Q吸=cm△t求温度的升高值。
三、实验探究题
21.【答案】(1)使水和煤油可以均匀受热;加热时间
(2)D
(3)水;
【解析】【解答】(1)用搅棒搅动是为了使水和煤油均匀受热;由于两个装置所用的加热器是相同的,在相同时间内放出的热量是同样多的,所以液体吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来衡量;
(2)由于水和煤油的密度不同,取相同体积时质量不相同,故D选项的要求是不正确的;
(3)由图示可知,水升温较慢,所以如果要达到相同的温度,对水加热的时间应长一些;由图示分析可知,当让水和煤油升高相同的温度时,水的加热时间是煤油加热时间的2倍,也就是水吸的热量是煤油吸收热量的2倍,根据公式Q=cmΔt可知,煤油的比热容应等于水的比热容的一半为 .
故答案为:(1)使水和煤油可以均匀受热;加热时间;(2)D;(3)水;2.1 × 103
【分析】(1)为了使水和煤油均匀受热,所以用搅拌棒搅拌;可以根据加热时间的长短来衡量吸收热量的多少;
(2)要控制水和煤的质量相同,而不是体积相同;
(3)根据公式Q=cmΔt可知,煤油的比热容应等于水的比热容的一半.
22.【答案】(1)质量
(2)低
(3)更长;大于
(4)水;转换法
【解析】【解答】(1)由图示实验可知,食用油与水的体积相等,由于食用油与水的密度不同,则它们的质量不同,没有控制食用油与水的质量相等,这是错误的;(2)由表中实验数据可知,加热结束时,水的温度比食用油的温度低;
(3)由表中实验数据可知,吸收相等的热量,水升高的温度低,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(4)由(3)的分析可知,质量相同的食用油与水升高到相同的温度,水吸收的热量更多,因此水的吸热能力强;实验中通过加热时间比较吸收热量的多少,用到了转换法.
故答案为:(1)质量;(2)低;(3)更长;大于;(4)水;转换法.
【分析】(1)理解控制变量法在本实验中的应用,本题中,食用油与水的体积相等,由于食用油与水的密度不同,则它们的质量不同;
(2)加热结束时,水的温度比食用油的温度低,根据题目所给信息分析;
(3)使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热更长的时间,水吸收的热量多;
(4)质量相同的食用油与水升高到相同的温度,水吸收的热量更多;通过加热时间比较吸收热量的多少运用了转换法.
四、计算题
23.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×2×103kg×(45℃﹣5℃)
=3.36×108J;
(2)由题知,散热管材料为聚丁烯,用木地板,该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2 ,
该供暖系统每小时的散热量:
Q=PSt=90.0W/m2×100m2×3600s=3.24×107J;
答:(1)水至少需要吸收3.36×108J的热量;
(2)该供暖系统每小时的散热量为3.24×107J.
【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式Q=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;
(2)由题知,家庭地面用木地、散热管材料为聚丁烯,由表中数据得出该家庭地面单位面积上的散热功率P,利用Q=PSt求该供暖系统每小时的散热量.
24.【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)
=8.4×106J;
(2)解:0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J;
(3)解:煤气灶烧水的效率:
η= ×100%= ×100%=25%.
【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.
25.【答案】(1)解:∵ρ= , ∴水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×100×10﹣3m3=100kg,
水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃×100kg×(43℃﹣23℃)=8.4×106J;
(2)解:太阳能:E=2.1×106J×2×4=1.68×107J, 热水器的效率:η= ×100%=
×100%=50%;
(3)解:∵Q吸=Q放×60%=qV×60% ∴V= = =0.2m3 .
【解析】【分析】(1)先根据密度的变形公式求出水的质量,然后根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量;(2)先根据每平方米的面积、每小时接收的太阳能求出4小时2m2接收的太阳能,然后根据η= 即可求出热水器的效率;(3)根据Q吸=Q放×60%=qV×60%的变形公式来计算天然气的体积.