题目内容

4.如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,由图中所给的信息可知,甲图线对应的物质是通过热传递方式使另一物质的内能增加(选填“增加”、“不变”或“减少”)的.假设在这一过程中没有热量损失,那么,冷水与热水的质量之比是2:1,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是1:1.

分析 (1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;
(2)知道冷水与热水的比热容相同,冷水与热水混合时,热水放出热量、温度降低,冷水吸收热量、温度升高,直到二者温度相等,热传递停止;从图可以得出冷水与热水的初温和末温,根据热平衡方程解答本题.

解答 解:
将冷水与热水混合后,热水放热温度降低,冷水吸热温度升高,由图可知,甲温度降低,所以甲是热水,甲物质是通过热传递方式使另一物质的内能增加的;
由图可知:热水的初温为80℃、末温为40℃,△t=80℃-40℃=40℃,
冷水的初温为20℃、末温为40℃,△t=40℃-20℃=20℃,
根据热平衡方程:Q=Q,则Q:Q=1:1
所以Cm△t=Cm△t
即:4.2×103J/(kg•℃)×m×20℃=4.2×103J/(kg•℃)×m×40℃.
所以m:m=2:1.
故答案为:热传递;增加;2:1;  1:1.

点评 本题主要考查学生对:改变物体内能的两种方式以及热平衡方程的理解与应用,注意冷水与热水的比热容相同.

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