物理熱學(xué)問題的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)題及答案(編輯修改稿)
2025-04-05 01:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃，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?zé)崮芄┡恍r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?zé)崴疁囟冉档偷?0℃1010J；(3)利用地?zé)崮芄┡恍r可以節(jié)約700m3的天然氣。8．某款電磁爐廣告稱該款電磁爐的熱效率可達(dá)65％以上，具有節(jié)能、高效的特點(diǎn)。在一次綜合實(shí)踐活動中，“好奇”小組想測量該款電磁爐的加熱效率以驗(yàn)證其廣告的準(zhǔn)確性，于是他們找來一臺全新的電磁爐，包裝盒中產(chǎn)品參數(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：(1)若電磁爐正常工作20min，剛好將鍋內(nèi)5kg、20℃的水，加熱到80℃，求此電磁爐燒水時的效率[已知c水＝103J/(kg℃)]；(2)小明家裝有如圖乙所示的電能表，某個時間段，僅有此電磁爐工作，在3min內(nèi)電能表表盤轉(zhuǎn)了210圈，求此時電磁爐的實(shí)際功率?！敬鸢浮?1)70%；(2)1400W【解析】【分析】(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；已知電磁爐正常工作時的功率和通電時間，利用計(jì)算消耗的電能；水吸熱為有用的能量，電流消耗的電能為總的能量，據(jù)此求電磁爐的效率。(2)若僅有此電磁爐工作時觀察電能表，在3min內(nèi)電能表表盤要轉(zhuǎn)了210圈，利用電能表的參數(shù)“3000r/(kWh)”求電磁爐工作3min消耗的電能；利用求電磁爐的實(shí)際功率?！驹斀狻?1)水吸收的熱量電磁爐正常工作20min，消耗的電能則此電磁爐燒水時的效率(2)3min內(nèi)電路中消耗的電能電磁爐的實(shí)際功率答：(1)此電磁爐燒水時的效率是70%；(2)此時電磁爐的功率為1400W。9．牛頓說自己是站在巨人的肩膀上，其實(shí)每一個育華學(xué)子都是如此。我們學(xué)習(xí)的每一個物理概念，背后都由科學(xué)家們辛勤探究而來，比如功和熱量、電熱等。在沒有認(rèn)識熱的本質(zhì)以前，熱量、功、能量的關(guān)系并不清楚，所以它們用不同的單位來表示。熱量的單位用卡路里，簡稱卡。焦耳認(rèn)為熱量和功應(yīng)當(dāng)有一定的當(dāng)量關(guān)系，即熱量的單位卡和功的單位焦耳間有一定的數(shù)量關(guān)系。他從1840年開始，到1878年近40年的時間內(nèi)，利用電熱量熱法進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，最終找出了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系。如果用表示電功，用表示這一切所對應(yīng)的熱量，則功和熱量之間的關(guān)系可寫成，即為熱功當(dāng)量。利用如圖1所示的裝置，我們可以一起來重現(xiàn)歷史，經(jīng)歷焦耳的探究過程——測量熱功當(dāng)量：（1）除了圖中所示器材，為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材是__________。（2）往量熱器內(nèi)筒倒入質(zhì)量為的水，按圖連接好電路。閉合開關(guān)前滑動變阻滑片位于最__________端（選填“左或右”）（3）記錄溫度計(jì)初始讀數(shù)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片得到合適的電流電壓，并記錄為、。通電，并用攪拌器攪拌加速導(dǎo)熱，一段時間后斷電，記錄通電時間和末溫。（4）計(jì)算出熱功當(dāng)量__________（用題中所給字母表示，水比熱容用表示）熱功當(dāng)量的測量，徹底否定了“熱質(zhì)說，為能量守恒和轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。012345水20℃25℃30℃36℃40℃45℃煤油20℃30℃40℃50℃60℃71℃（5）這套裝置還可以用來做“比較水和煤油比熱容的大小”實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)選擇圖2的__________（選填“A或B”）裝置中的電阻與圖1裝置中的電阻__________（選填“串聯(lián)或并聯(lián)”）。（6）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，測得數(shù)據(jù)如表格所示。本實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸收熱量的多少是用__________（選填“溫度計(jì)示數(shù)的變化或加熱時間”）來反映的。（7）由表格數(shù)據(jù)求得煤油的比熱容為____________________?！敬鸢浮棵氡? 右 A 串聯(lián) 溫度計(jì)示數(shù)的變化 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]圖中所示器材有電壓表，電流表，溫度計(jì)，為完成實(shí)驗(yàn)，需要求出電功，根據(jù)W=UIt還需要的器材是秒表。(2)[2]往量熱器內(nèi)筒倒入質(zhì)量為的水，按圖連接好電路。閉合開關(guān)前滑動變阻應(yīng)位于阻值最大處，即滑片位于最右端。(4)[3]根據(jù)，，則熱功當(dāng)量(5)[4][5]這套裝置還可以用來做“比較水和煤油比熱容的大小”實(shí)驗(yàn)，為了控制變量相同，所以電阻絲阻值應(yīng)該相同，即應(yīng)當(dāng)選擇圖2的A裝置中的電阻與圖1裝置中的電阻串聯(lián)。(6)[6]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸熱的多少是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映的。(7)[7]由表格數(shù)據(jù)可知，1min內(nèi)，水的溫度變化了25℃20℃=5℃煤油的溫度變化了30℃20℃=10℃相同時間內(nèi)，電阻絲產(chǎn)生的熱量相同，則代入數(shù)據(jù)可得10．一支刻度均勻但刻度線位置不準(zhǔn)的溫度計(jì)，把它放在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的沸水中，讀數(shù)是97℃，把它放在冰水混合物中，讀數(shù)是2℃，若用這支溫度計(jì)去測量某物體的溫度時，它的讀數(shù)恰好等于物體的實(shí)際溫度，則該物體的溫度是_____．如下圖所示，圖甲的溫度為_____?！敬鸢浮?0℃
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