全國中學生物理競賽集錦(熱學)答案(編輯修改稿)
2025-07-16 21:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 熱量 （2）假設不計鋁球使冰熔化過程中向外界散失的熱量，則有 （3）解得 （4）即與成線形關系．此式只對時成立。將表中數(shù)據(jù)畫在圖中，得第1，2，…，8次實驗對應的點、…、。數(shù)據(jù)點、五點可擬合成一直線，如圖預解1862所示。此直線應與（4）式一致．這樣，在此直線上任取兩點的數(shù)據(jù)，代人（4）式，再解聯(lián)立方程，即可求出比熱的值．例如，在直線上取相距較遠的橫坐標為8和100的兩點和，它們的坐標由圖預解1862可讀得為 將此數(shù)據(jù)及的值代入（4）式，消去，得圖預解 1862 （5）2. 在本題作的圖預解1862中，第1，7，8次實驗的數(shù)據(jù)對應的點偏離直線較遠，未被采用．這三個實驗數(shù)據(jù)在圖上的點即、．點為什么偏離直線較遠？因為當時，從（4）式得對應的溫度℃，（4）式在的條件才成立。但第一次實驗時鋁球的溫度℃＜，熔解的冰的體積小于半個球的體積，故（4）式不成立．、為什么偏離直線較遠？因為鋁球的溫度過高（120℃、140℃），使得一部分冰升華成蒸氣，且因鋁球與環(huán)境的溫度相差較大而損失的熱量較多，（2）、（3）式不成立，因而（4）式不成立．評分標準：本題24分第1問17分；第二問7分。第一問中，（1）、（2）式各3分；（4）式4分。正確畫出圖線4分；解出（5）式再得3分。第二問中，說明、點不采用的原因給1分；對和、偏離直線的原因解釋正確，各得3分。第18屆復賽二、參考解答1．已知在海平面處，大氣壓強．如圖復解1821，在處，大氣壓強為。 （1） 此處水沸騰時的飽和蒸氣壓應等于此值．由圖復解1822可知，對應的溫度即沸點為 （2）達到此溫度時鍋內(nèi)水開始沸騰，溫度不再升高，故在5000ｍ高山上，若不加蓋壓力鍋，鍋內(nèi)溫度最高可達82℃．2．由圖復解1822可知，在℃時，水的飽和蒸氣壓，而在海平面處，大氣壓強．可見壓力閥的附加壓強為 （3）在5000ｍ高山上，大氣壓強與壓力閥的附加壓強之和為 （4）若在時閥被頂起，則此時的應等于，即 （5）由圖復解1822可知 ℃ （6）此時鍋內(nèi)水開始沸騰，溫度不再升高，故按正確方法使用此壓力鍋，在5000ｍ高山上鍋內(nèi)水的溫度最高可達112℃． 3．在未按正確方法使用壓力鍋時，鍋內(nèi)有空氣，設加壓力閥時，內(nèi)部水蒸汽已飽和．由圖復解1822可知，在℃時，題中已給出水的飽和蒸氣壓，這時鍋內(nèi)空氣的壓強（用表示）為 （7）當溫度升高時，鍋內(nèi)空氣的壓強也隨之升高，設在溫度為℃時，鍋內(nèi)空氣壓強為，則有
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