1、專題十三、熱和能一、選擇題典例3： 解析：設(shè)在穩(wěn)定狀態(tài)下，D處的溫度為T，那么對(duì)于長度為L1的細(xì)棒，對(duì)于長度為L2的細(xì)棒，聯(lián)立解得T=375K，選項(xiàng)A正確。典例4 解答：加熱器在2分鐘內(nèi)所供給的總熱量，等于水溫升高所吸收的熱量，加上散失到周圍環(huán)境的熱量，即Pt=cm(T2-T1)+Q假設(shè)水溫變化不大，那么散失到周圍環(huán)境的熱量與時(shí)間成正比。因此加熱器關(guān)掉1分鐘，從熱水散失的熱量等于Q/2，此熱量等于熱水溫度下降1.0所放出的熱量，即Q/2=cmT從以上兩式可以解得Pt=cm(T2-T1+2T)m=kg=2.0kg。 1. 答案：C 解析：由于柏油路被曬得發(fā)燙，灑水后路面上水蒸發(fā)，使路面附近的空氣

2、濕度增加，身上的汗液蒸發(fā)變慢，使他感到更加悶熱，選項(xiàng)C正確。2. 答案：B 解析：銼毛的兩個(gè)外表的外表積增大，涂上膠水，增大內(nèi)胎和橡膠補(bǔ)丁接觸的外表積，以充分發(fā)揮膠水的粘合作用，選項(xiàng)B正確。3. 答案：C 解析：水泥路面暴露在太陽下，冬夏溫度相差約50度，水泥路面熱脹冷縮。用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了防止由于熱膨脹導(dǎo)致路面損壞，選項(xiàng)C正確。4.答案：B 暖濕氣體遇冷液化，水蒸氣液化為小水珠，看似白煙，選項(xiàng)B正確。5.答案：C解析：使雪形成“含融雪鹽的雪，“含融雪鹽的雪熔點(diǎn)低于當(dāng)?shù)販囟龋寡┤刍x項(xiàng)C正確。6.答案：C 供熱管道每隔一段距離總呈現(xiàn)型的目的是為了防止管道因熱脹冷縮導(dǎo)

3、致的損壞，選項(xiàng)C正確。7.答案：B解析：物體溫度均勻升高，物體均勻增大，角不變，選項(xiàng)B正確。8. .答案：B解析：灑水后地面溫度降低，但空氣的濕度增加，身上的汗較難蒸發(fā)，你會(huì)感到更加悶熱，選項(xiàng)B正確。 9.答案：B解析：設(shè)一杯熱水質(zhì)量m，初始水溫為T1，容器內(nèi)冷水質(zhì)量M，初始水溫為T2，那么有mcT1T210=Mc×10, mcT1T216=M+mc×6, mcT1T216 t=M+2m×t,聯(lián)立解得t=4，選項(xiàng)B正確。10.答案：A解析：選用沸點(diǎn)較高的豆油烹炸食品可在豆油溫度低于沸點(diǎn)時(shí)烹炸食品，減少油的蒸發(fā)，節(jié)約用油。二填空題1.答案：熱值 2500解析：“可燃

4、冰完全燃燒放出的熱量可達(dá)煤氣的數(shù)十倍，這說明“可燃冰的熱值很大。由Q=cmt解得m=2500kg。 2、答案： 1062解析：冰的密度0.9×103 kg/m3,冰的熔化熱3.33×105J/kg。底面積為1m2、厚度為30米的冰山質(zhì)量為m=Sh= 0.9×103 kg/m3×1m2×30m=2.7×104 kg，熔化需要熱量Q=qm=3.33×105J/kg×2.7×104 kg=9×109 J，由98瓦/米2×n×24×3600×1m=9×1

5、09 J 解得n=1062天。三簡答題1. 解析：1為了維持座艙內(nèi)的氣壓與地面大氣壓接近，需要壓縮機(jī)不斷地將空氣壓入座艙內(nèi)，在這一過程中，壓縮機(jī)對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高. 2為了保持座艙內(nèi)適宜的溫度，還需要空調(diào)機(jī)來降溫. 2.答案三個(gè)要點(diǎn)：1物體外表顏色越淺，反射熱輻射的能力越強(qiáng)，進(jìn)行熱輻射的能力越差；物體外表顏色越深，反射熱輻射的能力越差，進(jìn)行熱輻射的能力越強(qiáng)。2石油液化氣在罐中貯存，本身不產(chǎn)生熱。其溫度升高主要是因?yàn)槲諄碜原h(huán)境中通過熱輻射傳遞的熱量。因此，為了防止溫度升得過高，而將外表漆成銀白色，增強(qiáng)其反射熱輻射能力，減少吸收的熱量。3正常運(yùn)行中的電力變壓器，會(huì)有極少局部電

6、能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致其溫度升高。當(dāng)變壓器的溫度比環(huán)境溫度高時(shí)，將其漆成顏色很深的灰黑色，有利于將熱量通過熱輻射的方式傳遞到環(huán)境中，從而防止自身溫度升得過高。3.答案三個(gè)要點(diǎn)：1鍋體兩側(cè)火焰相同，在相同時(shí)間內(nèi)，湯料吸收的熱量近似相同。2但由于紅湯一側(cè)液面上方有一層油，使蒸發(fā)減慢，帶走的熱量較少。3兩邊湯料的質(zhì)量、主要成分以及初溫度幾乎相同，所以紅湯溫度升高得快，首先沸騰。 4. 答案：有三個(gè)要點(diǎn)：1水結(jié)冰后，體積變大。2豆腐中含有水，冰凍以后，豆腐中的小冰塊把豆腐擠壓成蜂窩形狀。3待冰熔化成水后，豆腐中就留下了許多孔洞。四綜合應(yīng)用題1 解：1.減慢蒸發(fā)，從而減慢熱量損失。2.因?yàn)槿馄仨氈辽僭诖笥?/p>

7、80的湯中保持2min，在此期間，整體溫度將下降約2，所以湯和肉混合后的溫度至少為t=82.根據(jù)Q吸=Q放以及Q=cmt可得c肉m肉(t-t肉)= c湯m湯(t湯-t)至少需要湯的質(zhì)量m湯=kg=0.67kg。2解析：1.該裝置的散熱功率不隨加熱功率的改變而改變。因?yàn)榧訜峁β拾l(fā)生改變后，水溫并不會(huì)改變，與周圍環(huán)境的溫度差也將不變，而其它條件也都未發(fā)生變化，所以散熱功率不會(huì)變化。2.由能量守恒定律可知：P電t=P散t+Q吸= P散t+m。根據(jù)題意可得：U1I1t1= P散t1+m1；U2I2t2= P散t2+m2；代入數(shù)據(jù)，解得：=2.25×106J/kg。3.增大加熱功率或電壓、增大

8、汽化水的質(zhì)量、換用更保溫的容器減小散熱功率、適當(dāng)增大環(huán)境溫度、減小測(cè)量時(shí)間、多測(cè)幾組數(shù)取平均值。3. 解析：1.由這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性曲線可以看出在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為10005000r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致成正比。2.設(shè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)為p0，發(fā)動(dòng)機(jī)排量為V排，做功沖程燃?xì)鈱?duì)一個(gè)活塞的平均壓力F= p0S，每個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)一個(gè)活塞做的功W0=FL= p0SL= p0V排/4發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n時(shí)燃?xì)鈱?duì)活塞做功的功率P=W/t=2n·p0V排/4= np0V排/2所以，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n，做功沖程氣缸平均壓強(qiáng)p0大致相同時(shí)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功的功率P與發(fā)動(dòng)機(jī)排量V排成正比。3

9、. 由這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性曲線可知，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=200r/min時(shí)，其輸出功率約為37kW。=×100%=×100%=×100%=×100%=50.4%。由P= np0V排/2可得p0=1.11×106Pa。4. 解：攪拌機(jī)每秒鐘使水增加的內(nèi)能：E=Pt=900×l×0.8J=720J.水吸收熱量Q=E，由Q=cmt可知，這些能量可以使水溫度升高：t=0.343。只需在圖中找出水冷卻時(shí)溫度隨時(shí)間變化的快慢等于0.343/秒的位置，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)所表示的溫度即為水的最終溫度。在圖中作直線AB，使沿AB的溫度變化快慢等于0.343秒，

10、作AB的平行線A'B'與圖線相切，讀出切點(diǎn)P的縱坐標(biāo)，可知水的最終溫度為30。說明根據(jù)作圖的情況，答案在2733均給分。 (4分5.解答：9分該發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘做功：W1=P.t=120千焦每秒鐘曲軸完成600060= 100轉(zhuǎn)(1)飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周里，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=600J。(2)每個(gè)氣缸工作容積V=0.5L，每個(gè)做功沖程里，氣體做功為W= pV= p×0.5L=600焦可得p=1.2×106帕6. 解析：由能量守恒定律知加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的功率P=Q+P0.其中m為300秒內(nèi)收集到的水的質(zhì)量，Q為每千克l00攝氏度的水汽化所需吸收的熱量，P0為損失的功率。利用表中

11、數(shù)據(jù)可以得到兩個(gè)方程：285×10-3=Q+P0.100×10-3=Q+P0. 聯(lián)立解得Q=2.3125×106J。7解析：1.這些水需要吸收熱量：Q=cm(t2t1)= 4.2×103×3×(10020)J=1.0×106J。2. 1.0×106J=0.28度，可以節(jié)省電費(fèi)：0.28×(0.480.30)×30元=1.5元。8解析：1.灶前沼氣的壓強(qiáng)p=水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=6.0×102Pa=0.6kPa因?yàn)閜&

12、gt;0.5kPa，因此可以使用這個(gè)沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯。2.可采取的措施有：通過進(jìn)料口向沼氣池中加水、加料或向水壓池中加水等。如果通過進(jìn)料口向沼氣池中加適量的熱水，那么效果更佳。(3).一般說來，燃?xì)庠钫９ぷ鲿r(shí)，燃?xì)獾娜紵呛艹浞值?，我們可以視為燃?xì)馔耆紵?；再把?dāng)時(shí)的大氣壓看作是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 水吸收的熱量 Q吸=c水m水t水=4.2×103×2.5×10020J=8.4×105J. 燃?xì)庠钏懦龅臒崃?Q放=Pt=4.0×103×10×60J=2.4×106 右爐燒水的效率=×100%=&

13、#215;100%=35%。(4.)提高燃?xì)庠顭嵝实脑O(shè)想如下：適中選用額定流量較大的爐具以縮短加熱時(shí)間，從而縮短向環(huán)境散熱時(shí)間，以減少熱損失；及時(shí)去除水壺底部的水垢，以加快熱傳遞；燒水時(shí)，水壺最好加蓋。9、18分解答：(1)通常情況下，由于濕棉紗上的水蒸發(fā)吸熱，使?jié)駵囟扔?jì)的測(cè)溫泡溫度低于周圍大氣溫度，進(jìn)而濕溫度計(jì)的示數(shù)比干溫度計(jì)的示數(shù)稍低。2先分別讀取干、濕兩支溫度計(jì)的示數(shù)t1、t2， 然后轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤，當(dāng)內(nèi)盤上的溫度值t1與外盤上的溫度值t2對(duì)準(zhǔn)時(shí)，“相對(duì)濕度的箭頭所指數(shù)值即為相對(duì)濕度值。 3C 理由如下：中午將內(nèi)盤干溫度計(jì)26刻度轉(zhuǎn)到濕溫度計(jì)22刻度線對(duì)齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為1，晚上將內(nèi)盤干溫度計(jì)16刻度轉(zhuǎn)到與濕溫度計(jì)12刻度線對(duì)齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為2，由圖4丙可得，12，所以表示相對(duì)濕度的箭頭在中午指示的相對(duì)濕度較大。10.解：1該型號(hào)熱量表能測(cè)量的最大供熱功率4分2平均每小時(shí)從暖氣中得到的熱量。4分相當(dāng)于完全燃燒天然氣的體積為：。4分3分析原理可知，為了提高房間內(nèi)暖氣片放出熱量的速度，只需調(diào)節(jié)“水量調(diào)節(jié)閥，加大熱水瞬時(shí)流量即可。2分4熱量表的耗電功率為2分5相當(dāng)于節(jié)約的天然氣體積為 4×109m3×30%×20%=2.4×108m3 2分11解析：1、實(shí)驗(yàn)步驟：1用調(diào)好的天平測(cè)量小燒杯