Question

如图，图甲是用水来冷却热牛奶的示意图，图（乙）是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象．
（1）图中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是    （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
（2）若水的质量为1.5kg，在这个过程中冷水吸收的热量是    ．
（3）若牛奶的质量为500g，其比热容与水相同，则牛奶放出热量为   
（4）由（2）和（3）你发现了什么？    ；其原因是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）在热传递的过程中，高温物体放出热量、温度降低，低温物体吸收热量、温度升高，直到二者温度相等，热传递停止；
（2）知道水的质量和水的比热容，从图可以得出水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）知道牛奶的质量和牛奶的比热容，从图可以得出牛奶的初温和末温，利用放热公式求牛奶放出的热量；
（4）分析（2）（3）的结果得出结论、找出原因（从热损失上分析）．
解答：解：（1）因为是用水来冷却热牛奶，所以牛奶的温度下降，所以“Ⅰ”是表示热牛奶温度随时间变化的曲线；
图中A点的物理意义是牛奶和水混合温度，混合温度是18℃；
（2）从图可知水的初温为10℃、末温为18℃，△t=18℃-10℃=8℃，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×8℃=5.04×10⁴J；
（3）从图可知牛奶的初温为45℃、末温为18℃，△t=45℃-18℃=27℃，而c_牛奶=4.2×10³J/（kg?℃），
牛奶放出的热量：
Q_放=c_牛奶m_牛奶△t_牛奶=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×27℃=5.67×10⁴J；
（4）由（2）和（3）结果得出：牛奶放出的热量大于水吸收的热量，原因是在牛奶与水之间的热传递过程中，有热损失．
故答案为：（1）Ⅰ；（2）5.04×10⁴J；（3）5.67×10⁴J；（4）牛奶放出的热量大于水吸收的热量；在牛奶与水之间的热传递过程中，有热损失．
点评：本题考查了学生热传递的过程以及热量的计算公式的了解和掌握，知道Ⅰ、Ⅱ曲线说明的温度随时间变化关系和得出牛奶和水的最后末温是本题的关键．