小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,水温约为20℃,热奶的温度约为90℃,测量相关数据,画出了水和奶的温度随时间变化的图线,如图所示.
(1)其中曲线_____是表示热奶温度随时间的变化情况,大约经过15min时间,热奶和水温度达到相同.从图象可以看出,热奶温度随放热时间的变化特点是_____(选 填“温度先慢后快地降低”或“温度先快后慢地降低”)
(2)小明还发现,放在室内的热水冬天比夏天冷却快.为了研究“热水冷却快慢与哪些因素有关”,小明进行了以下实验探究:
(提出问题)热水冷却快慢与哪些因素有关?
(进行猜想)
猜想一:热水冷却的快慢与温差有关(温差=热水温度-环境温度);
猜想二:热水冷却的快慢与装水容器的材料有关;
猜想三:热水冷却的快慢与热水表面空气的流动速度有关.
(进行实验,收集证据)
小明选用3个玻璃杯、1个塑料杯、1个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同).在杯子中分别倒入相同质量、相同温度的热水,放在温度可调控的房间里做了5次实验,只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风(水不溢出).测量热水温度从90℃将至50℃所用的时间,将实验数据记录在下面的表格中.
序号 | 容器材料 | 水的质量 | 风扇吹风 | 初温/℃ | 末温/℃ | 室温/℃ | 冷却时间/s |
1 | 玻璃 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 30 | 920 |
2 | 玻璃 | 相等 | 有 | 90 | 50 | 30 | 612 |
3 | 玻璃 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 665 |
4 | 塑料 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 780 |
5 | 铝 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 508 |
(分析与论证)
①请你提出一个新的科学猜想:热水冷却快慢还与________有关;
②分析比较实验1和实验2的数据,可知热水表面空气流速越快,冷却时间越____(选填“长”或“短”);
③分析序号为3、4、5的三个实验,可以验证小明的第____个(选填序号)猜想是___的(选填“正确”或“错误”);
④在验证“热水冷却快慢与温差是否有关”的两次实验中,需要控制不变的因素是:________.
某次户外活动中,某组同学携带了一个质量为1kg的合金锅、一台便携式丁烷气炉,内置一瓶新的燃气,参数如下表所示.同学们通过网络查询和实地测量等方法,得知:丁烷气炉的热效率为30%(丁烷气炉的热效率等于被加热物体吸收的热量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值).户外活动地点水的沸点为96℃,当地水温为26℃。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),合金锅的比热容为0.8×103J/(kg·℃),丁烷的热值为9×107J/kg.求:
品名 | 便携式丁烷气炉 | 质量 | 1.88kg(不含气瓶) |
型号 | WZL_168_A | 尺寸 | 343×284×113mm |
用途 | 野外用 | 点火方式 | 电子点火 |
使用燃气 | 液化丁烷气 | 燃气消耗量 | 150g/h(最大火力时) |
(1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量?
(2)4kg水温度升高到50℃需要多少热量?
(3)如果丁烷气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.2h,求这样一套炉具被加热的物体最多吸收的热量.