题目内容
9.(1)这种物质是晶体(晶体/非晶体).你判断的依据:熔化过程温度不变
(2)这种物质的沸点是90℃.
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有方向性.
(4)这种物质的液态比热容c=3×103J/(kg•℃),从熔点升高到沸点吸热2.4×103J.实验结束时,小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗酒精约5g.请估算出这种装置能量的转化效率约为8%.(酒精的热值3.0×107J/kg,估算结果保留整数).
分析 (1)晶体在熔化过程中吸收热量,且温度保持不变,即晶体有一定的熔点.
(2)如图乙,物质先吸热温度升高,到达熔点,不断吸热,温度保持不变,全部熔化之后,温度再升高,不断吸热,液体的温度升高,到达沸点,不断吸热,温度不变,完成沸腾过程.
物质在沸腾过程中温度保持不变,这个不变的温度是晶体的沸点.
(3)能量的转化和转移具有方向性.
(4)利用公式Q=cm(t-t0)求从熔点(图象中C点)升高到沸点(图象中D点)吸收的热量;再根据加热时间,计算整个过程中吸收的总热量.
由乙图可知加热时间,则可求出从开始加热到实验结束的10min共吸收的热量;再利用燃料的热值公式Q=mq求出燃料完全燃烧放出对热量;
利用效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出这种装置能量的转化效率.
解答 解:(1)这种物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变.所以该物质是晶体.
(2)DE段是物质的沸腾过程,沸点为90℃.
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有方向性.
(4)由图知,t0=50℃,t=90℃,
Q=cm(t-t0)=3×103J/(kg•℃)×0.02kg×(90℃-50℃)=2400J;
由图可知该物质从熔点升高到沸点用了2min,从开始加热到实验结束共用10min,所以从开始加热到实验结束该物质吸收的热量:
Q吸=$\frac{10min}{2min}$×24OOJ=12000J,
5g酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.005kg×3.0×107J/kg=150000J,
这种装置能量的转化效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{12000J}{150000J}$×100%=8%.
故答案为:(1)晶体;熔化过程温度不变;(2)90;(3)方向;(4)2.4×103;8.
点评 本题是一道热学综合题,主要考查了晶体熔化时的特点、热量及效率的计算,关键是要理解概念.
| A. | 电风扇约100W | B. | 电冰箱约200W | C. | 电视机约20W | D. | 台灯约1W |
| 实验 次数 | A1表示 数I/A | A2表示 数I/A | V1表示 数U/V | V2表示 数U/V | V表示 数U/V |
| 1 | 0.4 | 0.4 | 4 | 8 | 12 |
| 2 | 0.6 | 0.6 | 6 | 6 | 12 |
| 3 | 0.8 | 0.8 | 8 | 4 | 12 |
②分析电压表Vl、V2、V的示数,可得出串联电路中总电压等于各分电压之和.