初中物理竞赛专题——热学
物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)
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物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)1.潜水艇的贮气筒与水箱相连,当贮气筒中的空气压入水箱后,水箱便排出水,使潜水艇浮起。
某潜水艇贮气简的容积是2m 3,其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气,在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱,此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ,设在排水过程中压缩空气的温度不变,试估算此潜水艇所在海底位置的深度。
设想让压强p 1=2×107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体,其体积为V 2,根据玻-马定律则有p 1V 1=p 2V 2排水过程中排出压强p 2=9.5×106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-,设潜水艇所在处水的压强为p 3,则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气,变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。
根据玻马定律则有2233p V p V '=联立可解得p 3=2.1×106Pa设潜水艇所在海底位置的深度为h ,因p 3=p 0+ρ gh解得h =200m2.在我国北方的冬天,即便气温很低,一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底,鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬,试解释水不会冻结到底的原因?【详解】由于水的特殊内部结构,从4C ︒到0C ︒,体积随温度的降低而增大,达到0C ︒后开始结冰,冰的密度比水的密度小。
入秋冬季节,气温开始下降,河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷,密度变大而沉到水底,形成对流,到达4C ︒时气温如果再降低,上层水反而膨胀,密度变小,对流停止,“漂浮”在水面上,形成一个“盖子”,而下面的水主要靠热传导散失内能,但由于水是热的不良导体,这样散热是比较慢的。
初中物理竞赛辅导—热学
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M3:立方米;l:升;kgf:千克力,即质量为1千克的物体所受的重力min:分(时间单位)
单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数102
1.分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳)。
2.王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
答案:热机排出的气体仍有较高的温度,因此要损失一部分内能;燃烧不充分、克服摩擦做功造成能量损失;对大气造成污染。
分子运动及内能
例1炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面。这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是:( )
A.a、c。B.a、d、f。C.b、c。D.e。
答案:B
例12在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生白雾,形成所需的效果。这种雾气是[ ]
A.二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴。B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体。
C.干冰迅速升华变成的气体。D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶
答案:吸热,低,少
例4我国北方冬天,河流会结上厚厚的一层冰,冰的温度有时低达-40℃,假如在-40℃的冰下有流动的河水,那么水与冰交界处的温度是:[ ]
A.4℃B.0℃C.-40℃D.略高于-40℃
答案:B
例5小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确。它在冰水混合物中的读数是-0.7℃,在沸水中的读数是102.3℃。
(l)当它指示的气温是-6℃时,实际的温度是多少?
(2)它在什么温度附近误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?
初中物理竞赛辅导 第十四讲 热学
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第十四讲热学一、温度与温标【例1】量程相同、最小刻度都是1℃的甲.乙、丙三支酒精温度计,玻璃泡的容积甲稍大一些,乙和丙相同,丙玻璃管的内径稍粗一些,甲和乙相同。
由此可判断相邻两刻度线之间的距离是( )。
A.甲最长B.乙最长C.丙最长D.一样长【例2】一只刻度均匀但刻度线位置不准的温度计.把它放在一标准大气压的沸水中,读数是90℃;把它放在冰水混合物中,读数是6 ℃.(1)用这只温度计去测量某物体的温度,当它的示数为27℃时,该物体的真实温度是( )。
A.21℃B.25℃C.26℃D.29℃(2)若温度计示数恰与此时真实温度相同,则真实温度为。
(3)该温度计示数与实际温度的关系式为。
(写出具体的函数解析式)。
【例3】1724年。
华伦海特引人华氏温度。
他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度,把纯水凝固时的温度定为32华氏度,把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度,中间分为180等份,每一等份代表1华氏度。
用符号下℉表示华氏温度。
根据上述文字,回答以下问题:(1)华氏温度F与摄氏温度t的转换式是什么?(2)在哪个摄氏温度下,华氏温度恰与摄氏温度数值相同?二、物态变化【例4】有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”,主要原因是()。
A.排出的气体中含有CO2气体遇冷凝结,形成“白烟”B.排出的热气体与空气中的水滴混合,形成“白烟”C.排出的气体中含有大量的CO,CO2等混合气体,形成“白烟”D.排出的气体中含有水蒸气遇冷凝结成小水滴,形成“白烟”【例5】室内温度为20℃,此时用蘸有少量酒精的棉花涂抹一下温度计的玻璃泡,随着酒精的迅速蒸发,能比较正确反映温度计示数随时间变化的是( )。
练习题1.同一个物体的温度,可以利用摄氏温标或热力学温标来表示。
例如,某一天中午的自来水温度,用摄氏温标表示为20℃,用热力学温标表示为293 K。
那么,当自来水的温度升高1℃时,用热力学温标表示这一温度的升高,下列说法中正确的是()A.温度升高大于1 KB.温度升高等于1 K .C.温度升高小于1 KD.无法确定温度升高的值与1 K大小的关系2.一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计,把它放在1标准大气压的沸水中,读数是97℃,把它放在冰水混合物中,读数是2℃。
初中物理竞赛专题——热学
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诸暨科学竞赛辅导教程热 学知识网络一、热传递1、热传递的特点(1)发生热传递的条件是物体之间或同一物体的不同部分存在着温度差;(2)在其它条件都相同的情况下,两个物体温度相差越大,热传递就进行的越快;(3)热传递的方向总是从高温传向低温,不可逆转;(4)热传递的结果是各部分温度相同。
2二、物态变化1、六种物态变化凝华(放热) 2、晶体的熔化 (1)晶体熔化过程的特点是:吸热且温度保持不变; (2)晶体熔化的条件:一是温度要达到熔点;二是要继续吸热; (3)图象涵义:AB 段表示熔化前,固态吸收热量,温度升高 BC 段表示熔化过程,固态逐渐减小,液态逐渐 增多,吸收热量,温度不变。
CD 段表示熔化后,液态吸收热量,温度升高。
3、汽化的两种方式(1)比较:(2)沸腾 ①条件:一是温度要达到沸点;二是要继续吸热。
②沸点与气压的关系:气压越大,沸点越高。
三、热能加热时间1、分子运动论的内容物质是由分子构成的;分子永不停息地做无规则的运动;分子之间有相互作用的引力和斥力。
2、热能、热量和温度(1)物体中大量分子做无规则运动所具有的能,叫做热能;(2)热量是物体在热传递过程中,吸收或放出热的多少,是物体改变热能的多少;(3)温度表示物体的冷热程度;(4)物体温度升高,热能增加;温度降低,热能减小。
3、改变热能的两种方法做功 外界对物体做功,物体的热能增加(机械能 热 能)方法 物体对外界做功,物体的热能减小(热 能 机械能)热传递 物体吸收热量,热能增加(别的物体 物体)物体放出热量,热能减小(物体 别的物体)4、物质的比热(1)比热是物质的一种特性。
比热的定义式:C= Q 吸/(m △t ),物质的比热与物体的质量、体积、温度变化的大小等无关。
水的比热是4.2×103焦/(千克·℃),水的比热比一般物质的比热要大。
(2)热平衡方程:①物体温度改变时,吸热和放热的计算公式:Q 吸 = c m ( t -t 0 ) Q 放 = c m ( t 0-t )②在热传递过程中,如果没有热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量Q 吸 = Q 放四、热能的利用——热机热机是把热能转化为机械能的机器。
初中物理竞赛热学训练试题
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热学训练题(二)班级_______学号_________姓名__________得分____________第一部分选择题(75分)1、5℃的冷水和60℃的热水混合,得到50℃的温水。
若不计热损失,可以判断( )(A)混合前热水的热量不一定比冷水的热量多;(B)混合前热水的热量一定比冷水的热量多;(C)热水质量不一定比冷水质量大;(D)(D)热水质量一定比冷水质量小。
2、 在用混合法测定固体或液体比热的实验中,即使操作完全正确,但热损失仍然存在。
考虑到热量的损失,那么测出的比热数值大小与其真实值相比较,应当( )(E)一定大于真实值; (B)一定小于真实值;(C)只要经过多次测量取平均值,就一定完全等于真实值;(D)如果被测物质是放热物质,则测量值一定小于真实值;若是吸热物质,则测量值一定大于真实值。
3、把两只质量为m 、初温度为100℃的铜球和铁球,分别投入两杯质量也为m 、初温度为0℃的水中。
不考虑热损失,则它们分别达到热平衡后,可能出现的情况是(已知铜的比热小于铁的比热)( )(A)两杯水的混合温度可能相等; (B)放铜球的混合温度较高;(C)放铁球的混合温度较高; (D)两球放出的热量相等、温度变化相同。
4、甲乙两种液体可以相互混和,它们的密度之比为ρ甲:ρ乙=5:4;混合前的体积之比为V 甲:V 乙=2:3;比热之比为c 甲:c 乙=1:2。
假设它们的初温度不等,混和后的共同温度为t ,不计混和过程中的热损失,则它们达到热平衡后各自相对于它们原来的初温度的温度变化量之比Δt 甲:Δt 乙为( )(A)2:5; (B)5:12; (C)16:15; (D)15:165、某学生用两个相同的热源分别对质量为m 1,比热为c 1的甲物质和质量为m 2、比热为c 2的乙物质加热,并根据实验测得的数据分别画出甲、乙两物质的温度随加热时间变化的图线,如图10所示。
根据图线情况,作出如下推断,其中正确的是( )(A)若m 1=m 2,则c 1<c 2; (B)若m 1<m 2,则c 1>c 2;(C)若c 1=c 2,则m 1<m 2; (D)若c 1>c 2,则m 1<m 2。
物理竞赛热学部分习题
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能力训练A 组 1、夏天,在密闭的绝热的房间里,一直打开冰箱门让冰箱运转起来,房间内的温度将_______(填“升高”或“降低”或“不变”)。
2、最近我国一些城市出现了环保汽车,该车型采用“清洁燃料”加“汽油”双燃料系统,使尾气中有害气体的成份降低了80%。
这种燃料是气态碳氢化合物,在微微加压的情况下即变为液体而储存于钢瓶中,加装到汽车供油系统。
当向发动机供“油”时,该燃料在钢瓶中逐渐汽化,然后进入气缸被点燃,从而产生动力。
瓶中逐渐汽化,然后进入气缸被点燃,从而产生动力。
根据下表可知,最适合作为清洁燃料的物质是_____________。
(填化学式)(填化学式)化学式化学式CH 4 C 2H 6 C 4H 10 C 6H 14 沸点(℃)沸点(℃) -164 -89 -0.5 693、在气温是20℃的房间里,用水银温度计测沸水的温度,当水银面经过“20”到“100”之间的某一刻度时,温度计的示数表示之间的某一刻度时,温度计的示数表示( ) A 、房间里空气的温度、房间里空气的温度 B 、沸水的温度、沸水的温度C 、温度计中水银的温度、温度计中水银的温度D 、什么也不表示、什么也不表示4、在沿海或大湖附近的气温变化比远离水域的地区缓慢。
这主要是因为(、在沿海或大湖附近的气温变化比远离水域的地区缓慢。
这主要是因为() A 、水在一般情况下比土壤温度高、水在一般情况下比土壤温度高 B 、在一般情况下水比土壤温度低、在一般情况下水比土壤温度低C 、水比土壤更缓慢地变暖或变冷、水比土壤更缓慢地变暖或变冷D 、水比土壤更迅速地变暖或变冷、水比土壤更迅速地变暖或变冷5、两个相同的容器,内盛放相同体积、相同温度的热水,一个容器的表面是白色的,另一个表面是黑色的,把它们放在同一个房间内,让它们自然冷却,则(个表面是黑色的,把它们放在同一个房间内,让它们自然冷却,则() A 、白色容器里的水冷却得快、白色容器里的水冷却得快 B 、黑色容器里的水冷却得快、黑色容器里的水冷却得快C 、两个容器里的水冷却得一样快、两个容器里的水冷却得一样快D 、以上情况都有可能、以上情况都有可能6、我国发射的神州四号飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。
初中物理竞赛热学辅导热传递问题一
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热传递问题一
1.冬天用手去摸铁棍和木棍。
觉得铁棍比木棍凉.这是因为()。
A.铁棍比木棍的温度低。
B.铁棍比木棍的热能少。
C.铁棍比木棍的导热能力强。
D.铁棍比木棍比热容大
思路点拨
冬天,大凡情况下周围环境的温度都低于人体温度,而由于热平衡的缘故,大凡无生命的物体的温度都与环境温度相等,当人手
接触这些物体时,由于两者有温度差,便会发生热传递,热量由人物传至这些物体上.若与人手接触的物体导热能力强,则人手传给该物体的热,又由于该物体的导热而很快传至物体的其他部分,则保留在与人手接触处的热量不多,该物体与人手接触部分的温度也就不会很快明明地升高,手与该物体的温度差不会明明减小,较大量的传热将继续下去,人将感到这个物体较凉.反之,若与人手接触的物体导热能力弱,则人手传给该物体的热,将不会很快地传至此物体的其他部分而保留在与手接触的部分,由此使物体的该部分温度会明明升高,物体与手的温度差将很快减小,手向此物体的传热将很快减慢减少,与传热快的物体相比较,人将感到这个物体没有传热快的那个物体那么凉。
答案:C
1/ 1。
初中物理竞赛辅导-热学练习
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竞赛辅导-热学练习1、贝贝同学家新安装了一台太阳能热水器(部分参数如下表),加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃.问:(1)在这4h内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值是q=3×107J/kg)2、安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示,一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃.[c水=4.2×103J/(kg・℃)](1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg]3、实验室某玻璃瓶中盛有质量为140g的酒精。
已知酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)。
试求:⑴将这些酒精完全燃烧,可放出多少热量?⑵这些热量能使20kg的水温度升高多少度?4、随着人们生活水平的提高.轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J.(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg.(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于________N.5、小彤家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为21kg。
液化气的热值取5×107J/kg.(1)1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃的水加热到100℃?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】6、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)(3)燃气灶烧水的效率.7、小明家楼顶上安装了一台太阳能热水器,水箱中水的质量是120kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),求:(1)水箱中的水从10℃上升到80℃,需要吸收多少热量?(2)水箱中升温后的水与原来在地面上相比较,哪些形式的能发生了变化?8、用燃气灶烧水,燃烧0.5kg 的煤气,使50kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为,煤气的热值为.求:(1)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热盆.(2)水吸收的热量。
物理竞赛热学专题精编大全(带答案详解)
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物理竞赛热学专题精编大全(带答案详解)一、多选题1.如图所示为一种简易温度计构造示意图,左右两根内径粗细均匀的竖直玻玻璃管下端通过软管相连接,在管中灌入某种液体后环境的温度。
重复上述操作,便可在左管上方标注出不同的温度刻,将左管上端通过橡皮塞插入小烧瓶中。
调节右管的高度,使左右两管的液面相平,在左管液面位置标上相应的温度刻度。
多次改变烧瓶所在度,为了增大这个温度计在相同温度变化时液面变化的髙度,下列措施中可行的是()A.增大液体的密度B.增大烧瓶的体积C.减小左管的内径D.减小右管的内径【答案】BC2.如图所示为两端封闭的U形玻璃管,竖直放置,管内左、右两段封闭空气柱A、B 被一段水银柱隔开,设原来温度分别为T A和T B,当温度分别升高△T A和△T B时,关于水银柱高度差的变化情况,下列说法中正确的是()A.当T A=T B,且△T A=△T B时,h一定不变B.当T A=T B,且△T A=△T B时,h一定增大C.当T A<T B,且△T A<△T B时,h一定增大D.当T A>T B,且△T A=△T B时,h一定增大【答案】BD【解析】【详解】AB.由于左边的水银比右边的高ℎ,所以右边的气体的压强比左边气体的压强大,即P B> P A,设在变化的前后AB两部分气体的体积都不发生变化,即AB做的都是等容变化,则根据PT =ΔPΔT可知,气体的压强的变化为ΔP=PΔTT,当T A=T B,且ΔT A=ΔT B时,由于P B>P A,根据ΔP=PΔTT可知ΔP B>ΔP A,ℎ一定增大,故选项A错误,B正确;C.当T A<T B,且ΔT A<ΔT B时,由于P B>P A,根据ΔP=PΔTT可知不能判断ΔP B和ΔP A变化的大小,所以不能判断ℎ的变化情况,故选项C错误;D.当T A>T,且ΔT A=ΔT B时,由于P B>P A,根据ΔP=PΔTT可知ΔP B>ΔP A,ℎ一定增大,故选项D正确;3.下列叙述正确的是()A.温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大B.气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C.在绝热过程中外界对气体做功,气体的内能必然增加D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性【答案】CDA.温度升高,气体分子的平均动能增大,但是个别分子运动速率可能减小,故A错误;B.温度是气体分子的平均动能变化的标志。
学科竞赛-初中物理竞赛-热学试题(高难度_需谨慎)
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初中物理竞赛-热学试题(高难度_需谨慎)A9\A10A 班初中物理竞赛热学训练试题班级________学号_________姓名_________得分________(时间:60分满分100分)1.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数,用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张力系数.如图所示,容器内盛有肥皂液,AB 为一杠杆,AC=15cm ,BC=12cm.在其A 端挂一细钢丝框,在B 端加砝码使杠杆平衡.然后先将钢丝框浸于肥皂液中,再慢慢地将它拉起一小段距离(不脱离肥皂液),使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜,这时需将杠杆B 端砝码的质量增加5.0×10-4kg ,杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很细,在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).c(A)6×10-3N (B)14×10-3N (C)4×10-3N (D)3×10-3N2.如图所示,若玻璃在空气中重为G 1,排开的水重为G 2,则图中弹簧秤的示数为( ).(A )等于G 1 (B )等于G 2(C )等于(G 1-G 2) (D )大于(G 1-G 2)3. 两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。
一个重球挂在不导热的细线上。
放入其中一个容器内,使球位于容器内水的体积中心。
球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多。
两个容器加热到水的沸点,再冷却。
已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍。
试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。
现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta 、△tb ,假设两球热膨胀的体积相等,则A.△ta>△tbB.△taC.△ta=△tbD.无法比较4.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N /m ,为了使1.0×103kg 的油在水内散成半径为r =10-6m 的小油滴,若油的密度为900kg /m 3,问至少做多少功?5.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维持房间较低的温度,在室外的温度为1T 时,要维持房间0T 的温度,空调每小时工作0n 次。
全国初中物理竞赛试题专项(热学综合)精编(2024版)(附答案)
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全国初中物理竞赛试题专项(热学综合)精编(2024版)一、单选题1.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示。
关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的温度降低,不会沸腾D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾2.小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给lkg冰加热,研究不同状态的水的吸热能力。
图中,甲乙丙三条图线中的一条,是他依据实验数据绘制而成。
若相同时间内水和冰吸收的热量相同。
已知c水=4.2×103J/(kg ℃),c冰<c水下列说法正确的是( )A.小牛绘制的是甲图线B.冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000JC.0~1min冰吸收的热量是6×104JD.3~5nin时间内,电加热器的热效率为35%3.下列事实中,能说明物质吸收热量的本领跟物质的种类有关的是().A.体积相等的两瓶水,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量相等B.质量不同的两块铁,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等C.体积相等的水和酒精,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等D.质量相等的水和酒精,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等二、多选题4.有一支温度计,刻度均匀但读数不准,将它放在1标准大气压下的冰水混合物中,示数为4℃;将它放在1标准大气压下的沸水中,示数为94℃,下列说法正确的是( )A.将其放在1标准大气压下的沸水中,实际温度应为100℃B.将它放在某房间内,其示数为22℃,该房间的实际温度应为20℃C.在40℃附近,该温度计读数最准确D.在温度大于50℃时,该温度计显示的温度比实际温度要大5.小明在探究“水蒸发快慢与水上方空气流速、水与空气的接触面积和水的温度是否有关”实验中。
竞赛辅导(二)热学问题(热胀冷缩、热传递、比热容) 初中物理竞赛辅导问题专题
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热胀冷缩问题一1.图中所示为自动调温电熨斗的电路图。
右下方为温控部分。
在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,指示灯L亮,电热丝R发热、当温度达到预定温度时,双金属片因______向左弯曲,电路断开。
若双金属片由铜片和铁片铆合而成,则左片就是______片。
调节调温旋钮C,使静片向左时,调温电熨斗的预定温度值将变______。
思路点拨一般固体材料,遇热都会膨胀,遇冷都会收缩,不同的材料,在温度变化相同的情况下,其热膨胀冷缩的程度往往不同.取两块热胀冷缩程度不同的金属片(例如M的热胀冷缩现象比N的热胀冷缩现象更明显)将其粘合成为一块,称为双金属片,如图所示.由图示状态开始,其其温度升高,则两金属片都会发生膨胀,但一侧金属片膨胀得多,另一侧金属片膨胀得少,则这个双金属片整体便会向膨胀得少的一侧弯曲(例如向N一侧弯曲);反之,若从图示状态开始而其温度降低,则此双金属片将向另一侧弯曲.本题所用双金属片为铜片和铁片铆合而成,铜的热胀冷缩比铁更强,故温度升高时双金属片将向铁片一侧弯曲,左片为铁片.若调节图中的旋钮C,使静片向左移动一些,则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开,这时对应所需的温度更高,即调温电熨斗的设定温度值将提高.答案:热膨胀,铁,高.2.冬天,把自来水笔从室外带到室内,有时会有墨水流出。
这主要是因为[ ]A.墨水受热膨胀,流出来了。
B.笔囊受热膨胀,把墨水挤出来了。
C.笔囊中的空气受热膨胀,把墨水挤出来了。
D.笔尖处的缝隙受热膨胀,使墨水漏出来了。
思路点拨冬天,室外气温往往比室内气温低很多,自来水笔在室外时,其笔囊中的空气温度也较低.当将其带入室内时,笔囊中空气温度会随之升高.由此,这部分空气将发生膨胀而把笔囊中的墨水挤出.答案:C热胀冷缩问题二1.在冬天,向玻璃杯内倒开水前,往往先倒入一些温水,将杯子热一下后倒去,再将开水倒入杯中,这样做主要是为了()A.清洁杯子B.使玻璃杯变得容易热传递C.使玻璃杯内外温差不致过大,杯子不易损坏D.使玻璃杯内外温度相等,杯子不易损杯思路点拨玻璃传热较慢,所以当玻璃的一部分突然遇热(或遇冷)而使其温度变化很多时,其他部分的温度往往难于很快地随之变化,由此可使玻璃的各部分间温差较大,又由于物体的热胀冷缩之故,由此而使得玻璃的各部分热膨胀不均匀,这种不均匀的差别太大时,则可能使玻璃制品碎裂.冬天,环境温度较低,玻璃杯的温度也就较低,若骤然向玻璃杯内倒入开水,则杯的内层受热明显膨胀但外层受热不够而膨胀得少,由此可导致杯炸裂.若先将温水倒入杯中将杯“预热”一下,再倒入开水时,则杯的内外层将不会有太大的温度差而避免了杯子的损坏.答案:C2.在0℃时,将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起,并将支点放在接头处刚好平衡,如图所示,当温度升高数百摄氏度时,能观察到的现象是()思路点拨当温度升高时,铜和铁都会受热而膨胀,而在升高同样温度的情况下,铜膨胀得比铁多.在图所示的情况下,则铜和铁的重心都会因棒的膨胀而远离支点,但铜远离得多些,铁远离得少些.由杠杆的平衡原理知棒将发生逆时针方向转动,即其左端下降,右端上升.答案:C热传递问题一1.人们常说井水冬暖夏凉,这是因为[ ]A.井内冬夏温度变化小,地面冬夏温度变化大,所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的。
物理竞赛热学气体动理论 固体 液体 物态变化
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积分可以求出速率范围在v1-v2内分子数占总 分子数的比率为
N v2 f v dv v1 N
归一化条件
f ( v ) dv 1
0
平均值
v vf ( v)dv
0
v v f ( v)dv
2 2 0
二、麦克斯韦速率分布 早在1859年,英国物 理学家麦克斯韦利用平衡 态理想气体分子在三个方 向上作独立运动的假设导 出了麦克斯韦速率分布, 其表达式如下:
因而分子的每一个平动自由度的平均动能都为
1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 mv x mv y mv z ( mv ) kT 2 2 2 3 2 2
按照统计力学的基本原理,可将上述结论推广 到分子的转动和振动,因为无论是平动、转动还是 振动,都没有哪一个自由度是特别优越的,或者说 跟任何一个自由度相对应的运动出现的机会都是均 等的。可由此推出一个普遍的定理——能量按自由 度均分定理:在温度为T的平衡态下,气体分子的每 一个自由度都具有相同的平均动能,其大小都等于
W E S S
例:在一大水杯的水中,有一半径为R的大油滴,现 将此大油滴打散成多个半径均为r的小油滴,问此过 程要做多少功?已知油和水的表面张力系数为σ
解:设最后大油滴被打散成N个半径均为r的小油滴
3
4 4 3 3 R N r 3 3
油滴表面积增加
2 2
R N r
df (v) dv
v v p
0
可得
2kT 2 RT RT vp 1.41 m M M
2.平均速率
8kT 8RT v vf ( v)dv m M 0
3.方均根速率
物理竞赛辅导——热学初步知识
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物理竞赛辅导——热学初步知识知识内容1、 温度及温度计:温度的意义、单位;温度计的构造及测温原理;温度计的使用。
2、 熔化与凝固:熔化现象,凝固现象;熔点,凝固点;熔化吸热,凝固放热;晶体和非晶体的熔化。
3、 汽化:汽化现象;蒸发与沸腾的区别与联系;影响蒸发快慢的因素;蒸发吸热,沸腾吸热;沸点,沸点与压强的关系。
4、 液化:液化现象,液化放热。
5、 升华与凝华:升华现象,凝华现象。
6、 分子动理论:扩散现象;分子运动论的内容。
7、 内能:内能的定义;改变物体内能的方法。
8、 热量与比热容:热量的意义;热什;热量的计算;比热容的概念。
9、 热机:热机的工作原理;热机效率;汽油机与柴油机的构造和工作过程区别。
应用举例例1、 在寒冷的冬天,用手去摸室外的铁棍,感觉非常凉,有时不会发生粘手的现象,好像铁棍表面有一层胶。
而在同样环境下,用手去摸木棍却感觉不太凉,也不会发生粘手的现象,这是为什么?例2、为了比较1、2两种材料的保温性能小红在两个同样的烧瓶中灌满水,加热到相同的温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好,定时测量烧瓶中水的温度。
实验过程中室温保持不变。
他想用这种方法比较两种材料的保温性能。
表中给出了在时刻t (单位是分)测得的两个烧瓶中的水温T 1、T 2的几组数据。
根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回答以下问题:1. 哪种材料的保温性能较好? 2. 当时的室温大约是多少?例3冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(即缓缓持吹气),手会感到暖和,而若用劲向手上吹气,手不但不会暖和,反会更冷,这是什么原因?例4冬季的一个星期天,小学生明明坐着着爸爸开的小汽车去郊游。
车开出不久,明明发现汽车前车窗的玻璃慢慢变得不够透明了,影响了观察车前方的情况。
明明用手擦了擦,玻璃变得透明了,可过了一会儿,玻璃又模糊了。
这时明明看见爸爸用手扳动了操作盘上的一个开关,没过多久,玻璃就变和透明了,一路上再也没有出现不透明的情况。
2024年初中物理竞赛及自主招生专题讲义第六讲热学第一节温度与温标物态变化含解析
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第六讲 热学热现象是日常生活中最常见的物理现象之一,冰雪溶化、冬雾充满、热胀冷缩等,都和热现象有关。
热现象即和温度有关的自然现象。
本讲将阐述有关温度温标、物态变更以及物质的比热容的相关学问。
第一节 温度与温标 物态变更一、温度与温标(一)温度温度在宏观上是表示物体冷热程度的物理量,例如,开水的温度要比冰水的温度高。
温度在微观上表示分子无规则运动的猛烈程度。
物质都是由分子构成的,分子又在永不停息地做无规则运动,但是即使是同一物体内的分子,它们做无规则运动的速率也是不尽相同的,有些分子速率大些,有些分子速率小些,所以每个分子无规则运动的动能也不尽相同。
温度事实上是分子平均动能的唯一标记,温度越高,分子做无规则运动的平均动能越大。
(二)温标温度的凹凸仅凭人的感觉来推断是不行靠的,温度只能通过物体随温度变更的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
测量温度的工具叫温度计,日常生活中常用的温度计是液体温度计,主要构造是玻璃泡、细管、玻璃管以及测温液体(比如水银、酒精和煤油等)。
温度计的测量原理是利用液体的热胀冷缩。
如图6.1所示,设温度计的玻璃泡容积为0V ,细管粗细匀称,横截面积为s ,当温度为0t 时测温液体恰好全部在玻璃泡内,当温度为t 时测温液体在细管内的高度为h ,测温液体的体积膨胀系数为α(即温度每上升一个单位,体积增加量为原来的α倍),则温度从0t 上升到t 时,液体体积增加了()00sh t t V α=-,解得()00h t t V s α=-,可见,在这种构造的温度计中,细管中的液柱高度h 与温度t 是一次函数关系,即0V h t s α∆==∆定值。
上式亦可写为00s t h t V α=+的形式,即不同的液柱高度h 对应了不同的温度。
这样,我们就可以据此来制定温标,从而精确地测量温度。
1.摄氏温标摄氏温标是18世纪瑞典天文学家摄尔西斯建立的,摄氏温标的单位是“摄氏度”,符号为“℃”。
(完整版)物理竞赛专题训练(热学)要点
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初中物理竞赛专题训练—热学一、选择题( 每题10分共计120分 )1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计,刻度的方法,都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度,正确的说法是 ( )A 只要两支温度计的读数相等,被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等,被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4︒C ,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10︒C ,而温度计的示数只增加了9︒C ,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为 ( )A.92︒CB.94︒CC.96︒CD.98︒C3.如图所示,金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下,甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后,球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后,球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后,球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后,球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l 1,在30℃时测得的长度为l 2。
如果两次的测量方法都正确,且l 1>l 2。
则下列说法中正确的是 ( ) A.甲、乙两种材料膨胀程度不同,且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米,则在升高相同温度后,甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上,无论盛夏还是严冬,都有小水珠凝结。
实际情况是( )A.小水珠总是凝结在窗玻璃的内表面B.小水珠总是凝结在窗玻璃的外表面C.夏天小水珠凝结在窗玻璃内表面,冬天凝结在外表面D.夏天小水珠凝结在窗玻璃外表面,冬天凝结在内表面6.如图所示,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。
初中物理竞赛专题训练—热学
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初中物理竞赛专题训练—热学班级__________学号________姓名____________得分_________一、选择题(每题10分共计120分)1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计,刻度的方法,都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度,正确的说法是( )A 只要两支温度计的读数相等,被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等,被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4︒C,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10︒C,而温度计的示数只增加了9︒C,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为()A.92︒CB.94︒CC.96︒CD.98︒C3.如图所示,金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下,甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后,球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后,球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后,球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后,球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l1,在30℃时测得的长度为l2。
如果两次的测量方法都正确,且l1>l2。
则下列说法中正确的是( )A.甲、乙两种材料膨胀程度不同,且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米,则在升高相同温度后,甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上,无论盛夏还是严冬,都有小水珠凝结。
初中物理竞赛第三讲热学二
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第三讲 热学 二 1、热值指完全燃烧1kg (或1m^3,气体)的物质释放出的能量,是一种物质特定的性质。
2、温度不同的两个物体,相互接触时要发生热传递,热量会从高温物体传递到低温物体,知道两个物体的温度相同为止。
假设没有其他物体参与热传递,那么高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即吸放Q Q1、将500g 温度为75O C 的热水加入温度为15O C 的冷水中,热平衡后的水的温度是25O C,问原来冷水的质量是多少kg ?(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度相等)2、将21克300℃的铁块投入200℃的20℃的水中,最终水的温度变为23℃。
不考虑热量损失,求铁的比热容。
3、冷水的质量为m ,温度为t1,吸收一定热量后,温度升高到t ;另有质量为2m 的热水,如果先放出同样热量后温度也降到t ,那么热水原来的温度应是 ( )(A) (3t1-t)/2; (B) (2t-t1)/3; (C) (3t-t1)/2; (D) (3t-2t1)/34、质量相同的三杯水,初温分别是t1,t2,t3,而且t1<t2<t3,把它们混合后,不计热损失,则混合温度是?5、现需要6千克43°C 的温水,但只有17℃的冷水和95℃的热水。
现用质量为m 1的17°C的冷水与质量为m 2的95°C的热水混合成6千克的43°C的温水,则( )(A )m 1=1千克,m 2=5千克 (B )m 1=2千克,m 2=4千克(C )m 1=3千克,m 2=3千克 (D )m 1=4千克,m 2=2千克6、将质量为m 、温度为O℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M ,平衡后水温下降了t ;向容器中再投入质量为2m 上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t 。
则m:M 为 ( )A. 1:2B.1:3C.1:4D.1:5。
7、将50g 、0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入到装有450g 、40℃水的绝热容器中,发现水温下降5℃。
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初中物理竞赛专题——热学1/ 10诸暨科学竞赛辅导教程热 学知识网络一、热传递1、热传递的特点(1)发生热传递的条件是物体之间或同一物体的不同部分存在着温度差;(2)在其它条件都相同的情况下,两个物体温度相差越大,热传递就进行的越快;(3)热传递的方向总是从高温传向低温,不可逆转;(4)热传递的结果是各部分温度相同。
2、热传递的方式方式特点 说明 传导热沿着物体传递,传热时物质不移动 不同物质传热本领不同对流靠液体和气体的流动来传递热 只能在液体或气体中发生 辐射 热直接由物体沿直线向外射出 不需要媒介物,任何热的物体都可发生 二、物态变化1、六种物态变化升华(吸热)熔化(吸热) 汽化(吸热)凝固(放热) 液化(放热) 凝华(放热) 2、晶体的熔化 (1)晶体熔化过程的特点是:吸热且温度保持不变; D(2)晶体熔化的条件:一是温度要达到熔点;二是要继续吸热;(3)图象涵义:AB 段表示熔化前,固态吸收热量,温度升高 BBC 段表示熔化过程,固态逐渐减小,液态逐渐 C增多,吸收热量,温度不变。
ACD 段表示熔化后,液态吸收热量,温度升高。
3、汽化的两种方式(1)比较:(2)沸腾 ①条件:一是温度要达到沸点;二是要继续吸热。
方式 区别 蒸发 沸腾 不 同 点 发生部位 只发生在液体表面 液体表面和内部同时进行 程度 缓慢的汽化现象 剧烈的汽化现象 温度 任何温度下都能进行 在一定温度下进行 相同点 ①都是汽化现象 ②都要吸热 加热时间②沸点与气压的关系:气压越大,沸点越高。
三、热能1、分子运动论的内容物质是由分子构成的;分子永不停息地做无规则的运动;分子之间有相互作用的引力和斥力。
2、热能、热量和温度(1)物体中大量分子做无规则运动所具有的能,叫做热能;(2)热量是物体在热传递过程中,吸收或放出热的多少,是物体改变热能的多少;(3)温度表示物体的冷热程度;(4)物体温度升高,热能增加;温度降低,热能减小。
3、改变热能的两种方法做功 外界对物体做功,物体的热能增加(机械能 热 能)方法 物体对外界做功,物体的热能减小(热 能 机械能)热传递 物体吸收热量,热能增加(别的物体 物体) 物体放出热量,热能减小(物体 别的物体)4、物质的比热(1)比热是物质的一种特性。
比热的定义式:C= Q吸/(m △t ),物质的比热与物体的质量、体积、温度变化的大小等无关。
水的比热是4.2×103焦/(千克·℃),水的比热比一般物质的比热要大。
(2)热平衡方程:①物体温度改变时,吸热和放热的计算公式:Q 吸 = c m ( t -t 0 ) Q 放 = c m ( t 0-t )②在热传递过程中,如果没有热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量Q 吸 = Q 放四、热能的利用——热机热机是把热能转化为机械能的机器。
常见的有汽油机和柴油机。
汽油机和柴油机的比较转化转化 热能转移 热能转移初中物理竞赛专题——热学3 / 10 考查液体蒸发的特点;考查晶体的熔化图象;考查改变热能的方法;考查比热的概念;考查热传递的特点;考查热传递的三种方式;考查热平衡方程的运用;考查热学知识的运用。
例 题 精 析1、考查液体蒸发的特点例1、小明同学在语文课上作了一篇关于云南“过桥米线”的说明文,现摘录如下:“过桥米线”是云南传统的名特小吃。
烹饪它的方法是:将刚沸腾的鸡汤盛到一个大碗里,然后舀一勺热油进碗里,在汤的表面上很快就形成了一层厚厚的油膜,此时把事先备好的生肉片等生食依次放进碗里,令人惊奇的是从表面上看去连热气都不冒的汤实际上却将生肉片都烫熟了。
请你应用学过的物理知识对上文中所描述的有关物理现象作出合理正确的解释(要求说出并解释两个物理现象)。
思路点拔:该题是以生活为情景的开放性试题,要透过现象分析实质。
答案:描述的物理现象及解释:①油浮在汤的表面上形成油膜,因为油的密度小于汤的密度;②汤不冒热气,因为油膜隔断了汤与空气的接触,阻止了汤的蒸发;③汤能将生肉片烫熟了,因为汤温度很高,肉片与汤发生了热传递,肉片吸热升温,内能增加被烫熟。
2、考查晶体的熔化图象例2、如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体,均匀加热,在相同时间内吸收相同热量的条件下,两种晶体熔化前 后温度随时间变化的图象。
则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较,Q 甲 _____Q 乙;液态甲的比热容________液态乙的比热容。
(填“大于”、“小于”、或“等于”)。
思路点拔:该题要运用晶体熔化图象的知识进行分析比较。
从图象上水平部分(温度不变)可知,甲熔化过程所需的时间较短,又因为在相同时间内吸收相同热量,所以甲熔化过程吸收热量较少;由于甲、乙质量相等,故Q 甲 <Q 乙。
从图象可知,液态甲温度升高得慢,由C=Q 吸/m △t ,可知:C 甲 >C 乙 。
答案:Q 甲 <Q 乙,C 甲 >C 乙。
3、考查热传递的特点例3、在如图的绝热装置中有一双层金属容器。
在内层容器中倒入温度为20℃的水,用温度计Ⅰ测量其温度;在外层容器中倒入相同质量的温度为80℃的水,用温度计Ⅱ测量其温度。
若认为热传递只在双层容器内部进行,则每隔相等时间记录的两个温度计的示数,绘制的热水降温曲线(用虚线表示)和冷水升温曲线(用实线表示)。
下列四个图中最能反映上述两个容器中水 温变化的图象是图( )用途 汽车、飞机、摩托车等 载重汽车、拖拉机、坦克、轮船等思路点拔:该题要运用热传递的特点进行分析。
开始时内、外层的水温差大,热传递快,内层水开始时升温较快,外层水开始时降温较快。
答案:D4、考查做功能改变物体的热能例4、如图所示,一个直立的长气缸内用质量为m的无摩擦活塞封有一定质量气体,这时活塞处于平衡状态。
现在活塞上再放一个大质量的砝码,设气缸内气体与外界没有热交换,则()A、密封气体的温度降低B、密封气体的压强不变C、密封气体的热能不变D、密封气体的热能将增大思路点拔:该题要运用热能与机械能的转化进行分析。
活塞上再放一个大质量的砝码,则活塞要下移,活塞对气缸内气体做了功,砝码和活塞的机械能减小,转化为热能,所以,密封气体的热能将增大,温度将升高。
答案:D5、考查比热的概念例5、酒精和水的混合液的比热是0.76×103焦/(千克·℃),求混合液中酒精与水的质量之比。
(酒精比热为0.58×103焦/(千克·℃)。
思路点拔:混合液吸收的热量等于混合液中,每一种液体上升同一温度吸收热量之和。
即Q = Q水+ Q酒精Q = C(m水+ m酒)ΔtQ水= C水m水ΔtQ酒= C酒m酒ΔtC(m水+ m酒)Δt = ( C水m水+ C酒m酒)Δt0.76m水+ 0.76m酒= 0.58m酒+ 1 m水0.18m酒= 0.24m水得m酒/m水=4 /3答案:4:36、考查沸腾的条件例6、如右图所示,盛水的烧杯里有一支装有部分水的试管,加热烧杯使水达到沸点,并继续加热烧杯使杯中的水不断地沸腾,在此过程中,试管里的水会不会沸腾?为什么?思路点拔:该题要运用沸腾的二个条件进行分析。
答案:水在标准大气压下的沸点是100℃,当烧杯中的水沸腾时,温度保持100℃不变。
由于热传递,试管中的水温度也升到100℃。
当试管中的水和烧杯中的水温度相等时,由于没有温度差而不再发生热传递,试管中的水得不到热量不会沸腾。
7、考查热平衡方程的定性分析例7、把甲、乙两个质量、温度都相同的金属块,分别放入到质量、温度都相同的一杯水和一杯油中,热平衡后得到油的温度降低了5℃,水的温度降低了10℃,只有甲金属块与水、乙金属块与油之间发生了热传递,而水的比热大于油的比热,则甲金属比热与乙金属比热的比值为()A、等于2B、大于2C、小于2D、以上都有可能初中物理竞赛专题——热学5 / 10思路点拔:该题要运用热平衡方程进行分析与比较。
该金属块的质量为m ,初温为t ,水和油的质量为M ,初温为T ,则甲金属块与水之间发生了热传递,达到热平衡后的温度为(T -10℃)。
据热平衡方程有:C 甲m (T -10℃-t ) = C 水M ×10℃ …… ①同理可得 C 乙 m (T -5℃-t ) = C 油M ×5℃ …… ②C 甲 2C 水(T —5℃—t ) 由 得: =C 乙 C 油(T —10℃—t )∵ C 水>C 油, (T -5℃ -t )>(T -10℃ -t )∴ C 水(T -5℃ -t )>C 油(T -10℃ -t )得 C 甲/ C 乙>2答案:B 。
8、考查运用热学知识的能力例8 超市中有一种称之“一拉热”方便加热食品,加热剂是分开包装的生石灰和水,使用时,将绳子一拉,生石灰和水反应,放出热量,加热食品。
(1)在保持生石灰和水的质量不变的情况下,要使反应后的温度最高,则生石灰和水的质量之比是 ;(2)如果要测定“一定量的氧化钙和足量的水反应放出的热量(Q )” ,现有以下仪器:烧杯、玻璃棒、温度计、酒精灯、托盘天平,其中不需要的是 ;(3)在测定的过程中已测定的数据是:水的质量m 1、反应前水的温度t 1、水中加入氧化钙后悬浊液的最高温度t 2,你认为除了以上数据外还需要测定的数据是 (用文字叙述,再用符号表示);(4)一定量的氧化钙和水反应放出的热量(Q )的计算式是 (假设:测定过程中放出的热量没有损失;反应的容器不吸热;加入的氧化钙和反应前的水的温度相同;生成的氢氧化钙悬浊液的比热为“c ”)。
思路点拨:此题是考查学生灵活运用热学知识的综合题,考查到吸热反应、实验方法和数据处理等知识。
首先,要知道生石灰和水的反应是放热反应,在质量不变的情况下,要使反应后的温度最高,则生石灰和水要刚好完全反应,根据化学方程式,就可以求出它们的质量之比;热量是发生化学反应放出的,不是外界提供的,所以,测定过程中不需要酒精灯;根据质量守恒定律,反应后氢氧化钙悬浊液的质量与参加反应的生石灰和水的质量之和相等,所以,除了已测定的数据外,还需测定氧化钙的质量,方能求出放出的热量;而热量计算式可以用热量求解公式表示出来。
答案:(1)C aO +H 2O =C a(OH )2 28∶9 (2)酒精灯 (3)氧化钙的质量,m 2(4)Q=c (m 1+m 2)(t 2-t 1)9、通过考查当今社会、先进技术中热学知识的应用,对学生进行STS 运用的考查例9 开发和生产某种产品,应进行相应的科学研究。
如研制压力锅,就应研究饱和蒸汽压② ①某种型号的压力锅,其限压阀由内阀和外套组成,测得限压阀的整体质量为0.07千克,压力锅排气孔的内径为3毫米。
参照图表填空和计算:(1)烹调较嫩或易熟的菜时,宜采用的方式;烹调肉类食品,采用的方式;(2)当压力锅烧煮食物,限压阀排气时,锅内最高温度大约能达到多少?(当时的大气压为100 kPa,g取10N/㎏)思路点拨:此题考查学生液体沸点与气压的关系,而且综合了力学中压强部分的知识,对学生的能力有一定要求。