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热的本质的认识过程

  人们早已在实践中熟悉了摩擦生热,但是为什么会产生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚.在古代就对热有两种不同的看法,一种把热看成是一种特殊物质;一种认为热是物质的某种运动形式.

  17世纪以后,多数人根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点.但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论.

  到了18世纪,对热的研究走上了科学实验的道路.把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认.热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质,它不生不灭,存在于一切物体之中.物体的冷热程度,决定于其中所含热质的多少.

  1798年,英国学者伦福德(1753-1814)在从事枪炮制造时,他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的.于是他设计并做了一系列实验,断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式,热质说的统治地位开始动摇了.

  1799年,英国的戴维做了更加严格的实验,有力地打击了热质说.

  此后,科学家们进一步研究了热和做功的关系,特别是英国科学家焦耳做了大量实验,表明热不是一种特殊的物质,同时为能量守恒定律奠定了基础.

  能量守恒定律的建立,彻底否定了热质说,同时为分子动理论的发展开辟了道路.

[想一想]

(1)早先人们对热的认识存在几种看法?

(2)正确认识热的过程,经历了多位科学家漫长的研究过程,从这些科学家身上你学到了什么?

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                           风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应.风寒效应会影响人体对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别.原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热.当无风时,在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走.风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷.科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度,并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系.下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系.
风速(km/h)010203040
风寒温度(℃)531-1-3
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式______
A.辐射
B.传导
C.对流
D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降______℃.[人体的比热容取4.2×103J/(Kg?℃)]
(3)利用表格给出的数据作出风寒温度-风速图象.
(4)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水会结冰吗?
答:______
(5)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:______.

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风寒温度

人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应.风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别.原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热.当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走.风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷.科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度.并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系.

(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式(  )

A.辐射  B.传导  C.对流    D.汗液蒸发

(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降______℃.[人体的比热容取4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)利用表格给出的数据作出风寒温度—风速图像.

(4)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水会结冰吗?

答:_______.

(5)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:______________.

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