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15. 两个相同的容器分别盛有质量和初温都相等的水和牛奶,用相同的加热源同时加热,发现牛奶先沸腾。牛奶先沸腾的原因可能是(写出一条即可),这是通过的方式改变水和牛奶的内能。
答案:
牛奶的比热容较小(或答沸点低等合理答案);热传递。
16. 在“比较水和煤油的吸热能力”的实验中,可以通过控制水和煤油的质量相等、吸收的热量相同,比较它们的多少,从而比较它们的吸热能力。实验中,用间接反映吸收热量的多少。
答案:
升高温度;加热时间
17. (7分)小红在实验室利用电加热器完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时,冰的质量为1kg,已知c_水=4.2×10³J/(kg·℃),相同时间内被加热物质吸收的热量相同。试求:
(1)CD段水吸收的热量。
(2)冰的比热容。

(1)CD段水吸收的热量。
(2)冰的比热容。
答案:
(1)CD段时间:$t_{CD}=25\, min-15\, min=10\, min$,温度变化$\Delta t_{ 水}=10° C-0° C=10° C$
$Q_{ 水}=c_{ 水}m\Delta t_{ 水}=4.2×10^3\, J/(kg·℃)×1\, kg×10° C=4.2×10^4\, J$
(2)AB段为冰吸热升温过程,时间$t_{AB}=5\, min-0\, min=5\, min$,温度变化$\Delta t_{ 冰}=0° C-(-10° C)=10° C$
单位时间吸热$Q_0=\frac{Q_{ 水}}{t_{CD}}=\frac{4.2×10^4\, J}{10\, min}=4.2×10^3\, J/min$
冰吸收热量$Q_{ 冰}=Q_0t_{AB}=4.2×10^3\, J/min×5\, min=2.1×10^4\, J$
$c_{ 冰}=\frac{Q_{ 冰}}{m\Delta t_{ 冰}}=\frac{2.1×10^4\, J}{1\, kg×10° C}=2.1×10^3\, J/(kg·℃)$
(1)$4.2×10^4\, J$
(2)$2.1×10^3\, J/(kg·℃)$
$Q_{ 水}=c_{ 水}m\Delta t_{ 水}=4.2×10^3\, J/(kg·℃)×1\, kg×10° C=4.2×10^4\, J$
(2)AB段为冰吸热升温过程,时间$t_{AB}=5\, min-0\, min=5\, min$,温度变化$\Delta t_{ 冰}=0° C-(-10° C)=10° C$
单位时间吸热$Q_0=\frac{Q_{ 水}}{t_{CD}}=\frac{4.2×10^4\, J}{10\, min}=4.2×10^3\, J/min$
冰吸收热量$Q_{ 冰}=Q_0t_{AB}=4.2×10^3\, J/min×5\, min=2.1×10^4\, J$
$c_{ 冰}=\frac{Q_{ 冰}}{m\Delta t_{ 冰}}=\frac{2.1×10^4\, J}{1\, kg×10° C}=2.1×10^3\, J/(kg·℃)$
(1)$4.2×10^4\, J$
(2)$2.1×10^3\, J/(kg·℃)$
18. (8分)在标准大气压下,将质量为100g的铜块从沸水中取出,迅速放入温度为10℃的某液体中,一段时间后,温度不再变化,此时铜块和液体的温度均为25℃。若不计热量损失,已知c_铜=0.4×10³J/(kg·℃),c_液体=2×10³J/(kg·℃)。试求:
(1)铜块在这种液体中释放的热量。
(2)这种液体的质量。
(1)铜块在这种液体中释放的热量。
(2)这种液体的质量。
答案:
(1)铜块的质量$m_{ 铜}=100\, g=0.1\, kg$,初温$t_{0 铜}=100° C$,末温$t=25° C$,$c_{ 铜}=0.4×10^3\, J/(kg·° C)$。
铜块释放的热量:$Q_{ 放}=c_{ 铜}m_{ 铜}(t_{0 铜}-t)=0.4×10^3\, J/(kg·° C)×0.1\, kg×(100° C-25° C)=3000\, J$。
(2)不计热量损失,液体吸收的热量$Q_{ 吸}=Q_{ 放}=3000\, J$。液体初温$t_{0 液}=10° C$,末温$t=25° C$,$c_{ 液}=2×10^3\, J/(kg·° C)$。
由$Q_{ 吸}=c_{ 液}m_{ 液}(t-t_{0 液})$得,液体质量:$m_{ 液}=\frac{Q_{ 吸}}{c_{ 液}(t-t_{0 液})}=\frac{3000\, J}{2×10^3\, J/(kg·° C)×(25° C-10° C)}=0.1\, kg$。
(1)3000J;(2)0.1kg
铜块释放的热量:$Q_{ 放}=c_{ 铜}m_{ 铜}(t_{0 铜}-t)=0.4×10^3\, J/(kg·° C)×0.1\, kg×(100° C-25° C)=3000\, J$。
(2)不计热量损失,液体吸收的热量$Q_{ 吸}=Q_{ 放}=3000\, J$。液体初温$t_{0 液}=10° C$,末温$t=25° C$,$c_{ 液}=2×10^3\, J/(kg·° C)$。
由$Q_{ 吸}=c_{ 液}m_{ 液}(t-t_{0 液})$得,液体质量:$m_{ 液}=\frac{Q_{ 吸}}{c_{ 液}(t-t_{0 液})}=\frac{3000\, J}{2×10^3\, J/(kg·° C)×(25° C-10° C)}=0.1\, kg$。
(1)3000J;(2)0.1kg
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