15. 质量为0.4 kg、温度为20 ℃的水吸收$8.4×10^4 J$的热量,温度升高到
70
℃。$[cₐₜₑᵣ= 4.2×10^3 J/(kg·℃)]$答案：70
解析：
解：由$Q_{吸}=cm\Delta t$得，水升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}=\frac{8.4×10^{4}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×0.4\ kg}=50\ ℃$
水的末温：
$t=t_{0}+\Delta t=20\ ℃+50\ ℃=70\ ℃$
70
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}=\frac{8.4×10^{4}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×0.4\ kg}=50\ ℃$
水的末温：
$t=t_{0}+\Delta t=20\ ℃+50\ ℃=70\ ℃$
70
16. “溜溜球”是深受学生喜爱的一种玩具,其结构示意图如图所示。使用时将线绕好,然后手持绳的上端自由释放,若不计空气阻力,“溜溜球”下落过程中,
(第16题)
重力势
能转化为动
能。由于空气阻力,溜溜球上升的最大高度将越来越小,为使“溜溜球”上升的高度不变,在其上升的过程中,人必须提拉绳子,通过绳对“溜溜球”做功
,从而使它的机械能不断得到补充。(第16题)
答案：重力势 动 做功
17. 汽油机是汽车的“心脏”,一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是2400 r/min,此汽油机10 s完成
200
个做功冲程,其中做功冲程是将内能
转化为机械
能。已知汽油机的效率为η,汽油的热值为q,将质量为m的汽油完全燃烧,能放出的热量Q=mq
,这些热量通过该汽油机的转化对外所做的有用功W=mqη
；当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时汽油燃烧的效率将降低
。答案：200 内能 机械 $mq$ $mq\eta$ 降低
18. 阅读短文,回答文后问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境的温度高时,就会向周围环境散热,其散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15 ℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。若散热快慢用q表示,牛顿冷却定律可表示为$q= k(tₜₐₙ_9-tₕᵤₐₙ)。$其中,k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,与物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数也就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1) 物体向周围环境散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作
(2) 散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是
A. 速度
B. 密度
C. 功率
D. 效率
(3) 沸水放在房间里,温度自然降低的规律是
A. 先快后慢
B. 先慢后快
C. 均匀降低
(4) 要喝一杯加奶咖啡,可以有以下两种方式,你认为方式
A. 先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶
B. 先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min
(5) 一个物体温度为30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29 ℃时,散热快慢为
(6) 如图(a)所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图(b)所示。已知水的比热容为$4.2×10^3 J/(kg·℃),$盐水的密度为$1.1×10^3 kg/m^3,$则盐水的比热容为
(第18题)
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境的温度高时,就会向周围环境散热,其散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15 ℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。若散热快慢用q表示,牛顿冷却定律可表示为$q= k(tₜₐₙ_9-tₕᵤₐₙ)。$其中,k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,与物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数也就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1) 物体向周围环境散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作
热传递
。(2) 散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是
C
(填序号)。A. 速度
B. 密度
C. 功率
D. 效率
(3) 沸水放在房间里,温度自然降低的规律是
A
(填序号)。A. 先快后慢
B. 先慢后快
C. 均匀降低
(4) 要喝一杯加奶咖啡,可以有以下两种方式,你认为方式
A
(填序号)的冷却效果较好。A. 先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶
B. 先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5 min
(5) 一个物体温度为30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29 ℃时,散热快慢为
0.9q
。(6) 如图(a)所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图(b)所示。已知水的比热容为$4.2×10^3 J/(kg·℃),$盐水的密度为$1.1×10^3 kg/m^3,$则盐水的比热容为
3.5×10³
J/(kg·℃)。(第18题)
答案：（1）热传递 （2）C （3）A （4）A （5）$0.9q$ （6）$3.5× 10^{3}$