物理熱學問題的專項培優(yōu)練習題及答案-全文預覽
【正文】 氣的過量開采使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用戶取暖．縣內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地熱井，出水溫度為90℃，出水流量為150m3/h．（1）每小時流出的水是多少kg?（2）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量．（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節(jié)約多少天然氣?[ρ水=103kg/m3，c水= 103J](kg?℃)，天然氣的熱值為4107J/m3]【答案】(1) l05kg；(2) 1010J；(3)700m3【解析】【詳解】(1)每小時流出水的質(zhì)量m=ρV=103kg/m3150m3=l05kg；(2)水放出的熱量Q水放=cmΔt=103J/（kg?℃）105kg（90℃50℃）=1010J；(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，則Q有用=Q水放=1010J，天然氣需要放出的熱量Q放==1010J，天然氣的體積V==700m3.答：(1)l05kg；(2)每小時流出的地熱水溫度降低到50℃1010J；(3)利用地熱能供暖一小時可以節(jié)約700m3的天然氣。【詳解】(1)[1]根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)，在坐標格中以橫坐標為時間，縱坐標為溫度，然后通過描點法在坐標格中描出對應(yīng)時間的溫度，最后將各點用平滑曲線連接起來，得到溫度隨時間的變化的圖像：；(2)[2]由圖像知，還沒有開始熔化，所以為固態(tài)。(2)晶體在熔化前為固態(tài)，熔化時為固液共存態(tài)，熔化完為液態(tài)。(3)熔化過程進行的時間大約是________min。6．小明在探究某種物質(zhì)在熔化前后其溫度隨加熱時間變化的規(guī)律時，得到如下表的實驗記錄。她利用雙休日時間和同學們一起在中午同一時刻測量了各個測試點的氣溫，并以此繪制出如圖所示的“區(qū)域—溫度”坐標圖。【詳解】(1)[1]根實驗中應(yīng)量取質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中；(2)[2]實驗過程中溫度計的玻璃泡不要碰到燒杯和電加熱器；(3)[3]用相同規(guī)格的電加熱器加熱甲和乙兩種液體，使它們升高相同的溫度，通過加熱時間來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少；(4)[4]由實驗數(shù)據(jù)可知，加熱相同的時間，甲升高的溫度比乙升高的溫度要低一些，甲物質(zhì)的吸熱能力強；(5)A．沿海地區(qū)晝夜溫差會比內(nèi)陸地區(qū)小，是因為水的比熱容較大，故A符合題意；B．用鹽水腌蛋，一段時間后蛋會變咸，屬于擴散現(xiàn)象，故B不符合題意；C．長期堆放煤的水泥地面變成黑色，屬于擴散現(xiàn)象，故C不符合題意；D．夏天給教室灑水，感覺涼爽，是因為蒸發(fā)吸熱，故D不符合題意。（3）用相同規(guī)格的電加熱器加熱甲和乙兩種液體，使它們升高相同的溫度，通過_____來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少。[3]50g冰熔化成水，因為質(zhì)量是不變的，所以水的質(zhì)量也是50g，在6～10min內(nèi)，水的溫度升高了15℃，則在6～10min內(nèi)水吸收的熱量為由題知物質(zhì)在相同的時間內(nèi)吸收的熱量是相同的，而冰的熔化過程用時也是4min，所以冰熔化過程中吸收的熱量為(3)[4]當燒杯中的水沸騰后，盡管不斷吸熱，但燒杯中的水溫度不再升高，保持水的沸點溫度不變；試管中的水從大燒杯中吸熱，溫度達到水的沸點后，就和燒杯中的水的溫度一樣，就不能從燒杯中繼續(xù)吸熱，這時雖然達到了沸點，但不能繼續(xù)吸收熱量，所以試管中的水不會沸騰。（2）由圖乙可知，冰在熔化過程中吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能____（選填“增大”、“減小”或“不變”），冰在熔化過程吸收的熱量為_________J。【答案】不變 晶體 固液共存 自下而上 A 甲 【解析】【詳解】(1)[1][2]從圖乙可以看到冰在熔化過程，從第2min到第8min，溫度保持不變，由此可以知道冰是晶體；[3]第6min時，冰的溫度還是不變，此時有一部分冰已經(jīng)熔化成水，但沒有全部熔化，應(yīng)該處于固液共存態(tài)；(2)[4]組裝實驗器材時，應(yīng)按照自下而上的順序組裝，因為不能確定溫度計的具體高度是多少；[5]本實驗應(yīng)選用的溫度計是水銀溫度計，因為水沸騰時，溫度能達到100℃，酒精溫度計最高溫度只能是60℃，體溫計、寒暑表這兩個量程也不夠大；[6]水沸騰前，溫度不均勻，燒杯上面的水溫度較低，下面的水溫度較高，下面的熱氣泡上升遇上低溫的水時，一部分會液化成水，那么氣泡會變小，故表示沸騰前氣泡上升情況的是圖甲。由圖乙可知，冰在熔化過程持續(xù)吸熱，溫度_____（選填“升高”、“不變”或“降低”），冰是_____（選填“晶體”或“非晶體”）；第6分鐘時冰處于_____（選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）。一、初中物理熱學問題求解方法1．炎熱的夏天，開了空調(diào)的房間窗戶玻璃上常常會結(jié)一層水霧，則水霧是水蒸氣_____（填物態(tài)變化）成小水珠附著在玻璃窗____側(cè)，使玻璃變模糊，水蒸氣變成水珠會____熱量。2．（1）如圖甲是探究“冰在熔化時溫度變化規(guī)律”實驗，圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象。表示沸騰前氣泡上升情況的是圖_____（選填“甲”或“乙”）?！妫（1）實驗中，冰熔化的時間為___________min。(2)[2]由圖象可知，冰在熔化過程中吸收熱量，溫度不變，因繼續(xù)吸熱，所以內(nèi)能增大。（2）實驗過程中溫度計的玻璃泡不要碰到燒杯和_____。A．沿海地區(qū)晝夜溫差會比內(nèi)陸地區(qū)小B．用鹽水腌蛋，一段時間后蛋會變咸C．長期堆放煤的水泥地面變成黑色D．夏大給教室灑水，感覺涼爽【答案】相同 電加熱器 加熱時間 甲 A 【解析】【分析】（1）根據(jù)控制變量法分析甲、乙兩種液體質(zhì)量的關(guān)系；
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