《2025年三维数字课堂九年级物理上册人教版》

17. (6分)在标准大气压下,质量为2 kg、温度为30 $ ^ { \circ } \mathrm { C } $ 的水,若吸收 $ 6.3 × 10 ^ { 5 } \mathrm { J } $ 的热量后,温度变为多少？$ [ c _ { \text { 水 } } = 4.2 × 10 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) ] $

答案： 解:水上升的温度$\Delta t=\frac{Q}{c_{水}m}=$$\frac{6.3× 10^{5}\ J}{4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)× 2\ kg}=75\ ^{\circ}C$;$t=t_{0}+\Delta t=30\ ^{\circ}C+75\ ^{\circ}C=105\ ^{\circ}C$;因为在标准大气压下,水的沸点是$100\ ^{\circ}C$,因此水温上升到$100\ ^{\circ}C$后会保持不变,故水的末温为$100\ ^{\circ}C$。

18. (8分)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。某种油炸食品,每100 g可提供的能量约为 $ 1.26 × 10 ^ { 6 } \mathrm { J } $,假设这些能量全部被质量为5 kg、温度为25 $ ^ { \circ } \mathrm { C } $ 的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度？$ [ c _ { \text { 水 } } = 4.2 × 10 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) ] $

答案： 解:每100 g该种油炸食品可提供的能量约为$1.26× 10^{6}\ J$,假设这些能量全部被水吸收,则$Q_{吸}=1.26× 10^{6}\ J$,根据公式$Q_{吸}=$,则水升高到的温度$t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}+t_{0}=$$\frac{1.26× 10^{6}\ J}{4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)× 5\ kg}+25\ ^{\circ}C=$$85\ ^{\circ}C$。

19. (10分)打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420 g、温度为550 $ ^ { \circ } \mathrm { C } $ 的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50 $ ^ { \circ } \mathrm { C } $。[已知铁的比热容为 $ 0.46 × 10 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) $,水的比热容为 $ 4.2 × 10 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) $,假设整个过程没有热量散失]
(1)求此过程中铁件释放的热量；
(2)若这些热量全部用于加热5 kg温度为30 $ ^ { \circ } \mathrm { C } $ 的水,求水的末温。

答案： 解:
(1)铁件放出的热量$Q_{放}=c_{铁}m_{铁}(t_{0铁}-t_{铁})=0.46× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)× 0.42\ kg×(550\ ^{\circ}C-50\ ^{\circ}C)=9.66× 10^{4}\ J$。
(2)由题知,水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=9.66× 10^{4}\ J$,由$Q_{吸}=cm(t_{水}-t_{0水})$,得$t_{水}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}+t_{0水}=$$\frac{9.66× 10^{4}\ J}{4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)× 5\ kg}+30\ ^{\circ}C=$$4.6\ ^{\circ}C+30\ ^{\circ}C=34.6\ ^{\circ}C$。