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1、第二章热传递和热量、温度知识简介:本章通过实例讲述了热传递现象。通过对实例的分析,阐述了在热传递过程 中,能的变化,改变物体能有两种方法;做功和热传递。重点是热传递可以改变物体的能及在热传递过程中物体能的变化。知识要求:1、知道什么是热传递现象,知道热传递可以改变物体的能。2、知道什么是热量,知道热量的单位是焦耳。3 、知道做功和热传递在改变物体的能上是等效的。说明用热传递的方法改变物体的能,其本质是能从一个物体转移到另一个物体, 是能的转移。在热传递过程中,高温的物体放热,温度降低,能减少;低温的物体,温度 升高,能增加。因此,热传递的实质就是能从高温的物体向低温的物体转移。做 功和热传递在

2、改变物体能上产生的效果是相同的, 所以我们说做功的热传递对改 变物体的能是等效的。2.1热传递热传递,是热从温度高的物体传到温度低的物体, 或者从物体的高温部分传 到低温部分的过程。热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。 只要物体之间或 同一物体的不同部分之间存在温度差, 就会有热传递现象发生,并且将一直继续 到温度相同的时候为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态, 物体间是否接触都无关。热传递的结果是温差消失,即发生热传递的物体间或物 体的不同部分达到相同的温度。在热传递过程中,物质并未发生迁移,只是高温物体放出热量,温度降低, 能减少(确切地说是物体里的分子做无规则运动的平均

3、动能减小),低温物体吸 收热量,温度升高,能增加。因此,热传递的实质就是能量从高温物体向低温物 体转移的过程,这是能量转移的一种方式。热传递转移的是热量,而不是温度。用热传递的方式来改变物体能,就是一个物体的一部分能转移给另一个物体,或者是能从同一物体的高温部分转移给低温部分。(能转移过程)两个物体之间或者一个物体的两部分之间能够发生热条件,那就只有一个原因:存在温度差.火焰与水壶之间能发生热传递,就是因为火焰的温度比水壶的温度高. 水开始烧后不久,就能看到壶中的水在对流,也就是因为下面的水比上面的水的 的温度高了些.热传递一一改变能的一种方式1. 热传递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差

4、时,就会发生传递。热传 递时,能量从从高温处转移到低温处, 直至温度相同。热传递时改变能的一种方 式2. 热传递的条件:物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。3. 热传递的方向:能从高温物体传给低温物体或从物体的高温部分传给低温部分。4. 热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热 传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。5. 热传递的结果:发生热传递的物体最终将达到温度相同,即热平衡。6. 热传递的实质:热传递时能的转移,能量的形式并没有发生改变。例题解析例1.关于热传递,下列说确的是 ()A. 热传递的实质是温度的传递B. 物体间存在着温度差,才能发生热传

5、递C. 可以在任何情况下进行D. 物体能发生改变,一定是吸收或放出了热量本题考点:热传递思路分析:热传递的实质是物体间能的转移,故A错;热传递的条件是物体间存在着温度差,若两物体温度相同,它们之间便不会发生热传递,故 E对C错;物体吸收或放出热量,能会发生变化,但能变化不一 定是热传递引起的,可以是做功的方式,故D错.答案:B例2.两个物体之间发生热传递,当热传递停止时()A. 两个物体能相等B两个物体温度相等C.两个物体热量相等D.以上说法都不正确考点:热传递.分析:要解答本题需掌握:热传递的条件是有温度差.解答:解:用热传递的方法改变物体的能,实际上是能量从高温物体转移到低 温物体的过程,

6、当两个物体的温度相等时,热传递停止;故选B.点评:本题主要考查学生对:热传递的条件及实质的了解和掌握.例3.把正在熔化的冰,放到0C的房间(它们与外界不发生热传递),冰能不能继续熔化?解答:冰完成熔化过程需要满足两个条件:一是达到它的熔点 0C,二是必 须继续吸热.题中正在熔化的冰,温度是0C的冰和0C的房间没有温度差,它们 之间不发生热传递,因此冰不能继续吸热,它不会继续熔化.本题常见错误是片面认为晶体只要达到了它的熔点,就会熔化,得出冰能继续熔化的结论.例4. 一个物体温度升高了,则说明().A. 它含有的热量增加了B. 它吸收了热量C. 一定对物体做了功D. 它的能增加了选题角度:本题用

7、于考查理解改变物体能的两种方式, 理解做功和热传递在 改变物体能上是等效的.解析:热量是表示在热传递的过程中,传递能量的多少,因此不能说物体 “含有热量”,A错;一个物体温度升高,它的分子运动一定加快,能增加,D正确;改变物体能的方法有两种,做功和热传递,两种方法对改变物体的能是等 效的,因此不能肯定是做功或热传递,B C也错正确答案是D.理解对物体做功和热传递都可以使物体的能发生改变,而且在改变物体的能 上,这两种方式是等效的.本题易错点是不理解改变物体能有两种方式, 错认为 只有对物体做功,物体的能才能发生改变.或只有发生热传递,物体的能才会改 变.2.2 热量热量:1.物体在热传递过程中

8、吸收或放出能量的多少,因此它是物体能变化多少的量度,它表示在热传递过程中物体能改变的数量 用符号Q表示在热传递的过程中:高温物体放出热量,能减小,温度降低;低温物体吸收热量,能增大,温度升高;2.单位:在国际单位制中,热量的单位与能量的单位相同,都是焦耳,符号是J(1) 有些物体吸收或放出热量后,温度不一定改变,如晶体的熔化和凝固。 晶体熔化时吸收热量,能增加;凝固时放出热量,能减少。熔化和凝固过程中都 有能量的转移,但晶体的温度保持不变。(2) 热量是传递过程中能量转移的多少,离开热传递过程,谈热量是没有 意义的。所以,我们只能说“物体放出或吸收多少热量”,不能说“物体含有或 具有多少能量”

9、,更不能说“比较两个物体热量的大小”。例题剖析 例1. 质量和温度均相同的铁块和铝块,吸收相同的热量后相互接触(铁的比热v铝的比热=,贝9()A. 热从铝块传到铁块B.热从铁块传到铝块C.铁块和铝块之间没有热传递 D.条件不足,无法判断精析考查对物体吸、放热公式的理解,并知道热是从高温物体传向低温物体. 0吸=cmi tm相同, c铁v c铝t铁厶t铝初温相同,铁末温咼.热从铁传向铝.答案B例2.下列说确的是()A. 没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的B. 物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关C. 两个物体升高相同的温度,吸收的热量也一定相同D. 热总是从含有热

10、量多的物体传递给热量少的物体精析:正确理解热量、能的概念,并知道 Q= cmt.热量反应的是吸、放热过程,A选项正确.B 选项:比热容是物质的特性之一,与热量、质量、温度变化无关.C选项:根据Q= cmt,由于c和m没有给定,Q不能确定.D选项:热传递的过程是能从高温物体传到低温物体的过程.说热量多、热量少不正确.答案 A例3.质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10min后取出,马上分别投入质 量相同、温度也相同的两杯水里,到两杯水的温度不再升高时,测量发现放A的水温高于放B的水温,贝U()A. 金属块A的比热容大B. 金属块A原来的温度高C. 金属块A有较多的热量D. 金属块A有较好的导

11、热性精析:根据Q= cvm t分析.设放A的水吸收热量为 QA QA= cAmtA (其中m为A的质量) 设放B的水吸收热量为QBQB= cBm tB题目给出放A的水温升得高,而A、B初温相同,可知: tA< tB . 又知:QA>QB二cA>cB选项A正确.A 、B初温相同,都与沸水温度相同,B选项不正确.A 放出较多的热量,而不是有较多的热量,C选项不正确.答案 A2.3温度温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特 性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏

12、温标、摄 氏温标、热力学温标和国际实用温标。同时温度也是物体分子间平均平动动能的一种表现形式。分子运动愈快,物 体愈热,即温度愈高;分子运动愈慢,物体愈冷,即温度愈低。从分子运动论观 点看,温度是物体分子运动平均平动动能的标志,温度是分子热运动的集体表现, 含有统计意义。华氏温标由华伦海特(Fahrenheit 1686 1736荷兰)于1714年建立。他最初规定 氯化铵与冰的混合物为0° F;人的体温为100° F。在标准状态下纯水与冰的混合 物为32° F;水的沸点为212° F。两个标准点之间均匀划为180等分,每份为1° F。摄氏温标由

13、摄尔修斯(Celsius 17101744瑞典)于1742年建立。最初,他将水的 冰点定为100° C;水的沸点定为0° C,后来他接受了瑞典科学家林列的建议,把两个温度点的数值对调了过来。(1960年国际计量大会对摄氏温标作了新的定义, 规定它由热力学温标导出。摄氏温度(符号t )的定义为t/ ° C=T/K-273. 15。)开氏温标由开尔文(Lord Kelvin 18241907英国)于1848年建立。1954年国际计量大会规定水的三相点的温度为273.16 K。(这个数值的规定有其历史的原因i ) 为了使开尔文温标每一度的温度间隔与早已建立并广为使用的摄

14、氏标度法每一 度的间隔相等;ii )按理想气体温标,通过实验并外推得出理想气体的热膨胀率 为1/273 . 15。由此确定-273 . 15° C为绝对温度的零度,而冰点的绝对温度为 273. 15 K; iii )将标准温度点由水的冰点改为水的三相点(相差 0. 01 ° C)时, 按理想气体温标确定的水的三相点的温度就确定为 273. 16 K 0)两者关系摄氏温度和华氏温度的关系 :T T = 1.8t C + 32(t为摄氏温度数,T为华氏温度数)摄氏温度和开尔文温度的关系:° K=C +273.15按测温1.半理论性温标一一理想气体温标理想气体温标比起经

15、验温标,其优点在于它与任何气体的任何特定性质无 关。不论用何种气体,在外推到压强为零时,由它们所确定的温度值都一样。但 是,理想气体温标毕竟还要依赖于气体的共性,对极低温度(氦气在低于1. 01X 10 Pa的蒸汽压下的沸点1 K以下)和高温(1000° C以上)不适用。并且, 理想气体温标在具体操作上也不够便捷。2.理论温标热力学温标在热力学温标中,热量 Q起着测温参量的作用,然而比值 Q1/Q2(Q1为可逆 机从高温热源吸收的热量;Q2为可逆机向低温热源放出的热量) 并不依赖于任何 物质的特性。因此,热力学温标与测温物质无关)温度测量热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与

16、第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称做热力学第零定律”。热力学第零定律的重要性在于它 给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数,这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。例题剖析例1. “水的温度升高到100C,水就一定会沸腾起来”这种说法对吗?解答:这是常见的一种错误看法.在学习了沸腾知识后,要会用它的规律来

17、 分析.这种说法有两点错误.第一,100C不一定是水的沸点,只有在标准大气压下,水的沸点才是 10 0°C.液体的沸点与气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.第二,即使在标准大气压下,水温达到100C,水也不一定能沸腾.这是因 为完成液体沸腾,条件有两个:一是液体的温度达到沸点,二是液体要继续吸热, 这两个条件缺一不可,因此不能说,水到了 100C,就一定会沸腾.例2.在很冷的地区,为什么常使用酒精温度计而不使用水银温度计测气温?而在实验室中,为什么用煤油温度计而不使用酒精温度计测沸水的温度?解答酒精、水银及煤油温度计都是利用液体的热胀冷缩的性质来测量温度 的.如果酒精、

18、水银、煤油凝固成了固态或变成气体就无法用它来测温了.查熔 点表可知:酒精的熔点是一117C,水银的熔点是一39C .又因为同一物质的凝 固点跟它的熔点相同,也就是说酒精降至一 117C才凝固,而水银降至一39C就 会凝固,很冷的地区气温可低至一40一60C,这种情况下水银凝固,而酒精还 是液态的,可以用来测气温.又查沸点表可知:酒精的沸点是78.5 C,而煤油的沸点约为150C,凝固点约为一30C,而水的沸点是100C,实验时若用酒精制成 的温度计测沸水的温度,酒精有可能变成气体而无法进行测量,而煤油仍是液体, 还可以测高温.例3.关于热量、温度、能之间的关系,下列说确的是()A. 物体温度升

19、高,能一定增加D. 物体吸收热量,温度一定升高C. 物体温度不变,一定没有吸热D. 物体温度升高,一定吸收热量方法点拨:了解能变化与什么有关,了解物态变化的条件.分析 A选项正确.B选项:晶体熔化过程吸收热量,但温度不变.C选项:与B相似,不正确.D选项:物体温度升高,可能吸收了热量,也可能是外界对物体做了功.答案 A例4.别指出下列几句话中“热”的含义:().A. 今天的天气真热B物体吸热,温度升高C冬天双手互相摩擦,会感到暖和,这是摩擦生热选题角度:本题用于考查理解热量的物理意义、能的物理意义、温度的物理意义.解析:今天天气真热的“热”,是表示物体的冷热程度的,说明气温高,指 温度.物体吸

20、热,温度升高,表示低温物体吸收热量,温度升高,这个“热”指 的是热量.摩擦生热,机械能转化为能,因此这个“热”表示的是能.明确日常生活中说的“热”,含义是广泛的.单从热学角度来理解,有的“热” 表示物体的温度高低;有的“热”表示物体的能;有的“热”又是表示在热传递 过程中吸收或放出热的多少,即热量.理解题目中每一句话所表示的物理容以及 其中的“热”字表示的物理意义.本题易错点是不明确“热”字有温度、热量、能三种含义,在不同场合下,它的含义是不同的.另一错误原因是不能正确分析题目中每一句话所表示的物理 容.例5.关于温度、能、热量三者关系,下列说确的是().A. 物体吸收热量,温度一定升高B.

21、物体温度升高,一定是吸收了热量C. 物体温度不变,就没有吸热或放热D. 物体温度升高,能增加选题角度:本题用于正确理解热量、能和温度的概念,并理解他们之间的关系.解析:物体的能大小的变化从宏观表现来看,是物体温度的升高或降低.要因此应 选D.错选A是不理解物体吸收热量使物体的能增加, 可以是分子的动能增加,也 可以是分子的势能增加.在物态变化过程中的晶体的熔化过程和液体的沸腾过 程,物体要吸收热量,但物体的温度并不升高,这时物体的能增加主要表现在物 体部分子势能的增加.错选B是因为不清楚改变物体能的两种方式: 做功和热传 递.因此一个物体的能发生变化,如温度升高,既可通过做功来实现,也可通过

22、热传递来完成,因为这两种方式在改变物体能上是等效的. 在没有明确说明是通 过哪种方式改变物体能的情况下,不能不假思索的做出判断.错选C是不理解“温 度不变”的具体含义,因为“温度不变”它只能说明物体部分子的动能没有发生 变化,并不能说明物体的能没有发生变化,因为分子间的势能可能发生变化.小结温度、热量和能的区别与联系(1) 温度表示物体的冷热程度,从分子运动论的观点来看,温度越高,分子 无规则运动的速度就越大,分子热运动就越激烈,因此可以说温度是分子热运动 激烈程度的标志(2) 能是能的一种形式,它是指物体所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,它跟温度是不同的两个物理量,但它们的联系

23、密切,当物体温度 升高时,它的能增大;温度降低时,能减小(3)热量是在热传递过程中,传递的能量的多少,在热传递过程中,能从高温物体传向低温物体,高温物体放出多少热量,能就减小多少,低温物体吸收多 少热量,它的能就增加多少,温度和热量是两个实质不同的物理量, 它们之间又 有一定的联系,物体吸收热量时,它的能增加,温度升高 (不发生物态变化时); 物体放出热量时,它的能减小,温度降低(不发生物态变化的).温度&热量&能温度热量匕匕 厶冃定义宏观上:表示物体 的冷热程度微观上:反映物体 中大量分子无规则运动的 剧烈程度物体在热传递过程中转移能量的多少物体所有分子热 运动的动能和分 子

24、势能的总和性质表达状态量“是” “降低”“升高”过程量“放出”“吸收”状态量“具有”“改变”单位摄氏度(C)焦耳(J)焦耳(J)关系热传递可以改变物体的能,物体吸热,能增加;物体放热, 能减小。通常情况下,物体吸热,能增加,温度升咼;物体 放热,能减少,温度降低。但有些吸热或放热过程中,能变 化,温度不变(如晶体的熔化和凝固)。1. 能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分 的过程,就是热传递2. 在热传递过程中,传递能的多少叫热量,高温物体能减小了,叫做放出热量,低温物体能增加了,叫做吸收了热量热量的多少表示了物体能增加或减小 的数量.热量的单位也是焦耳J).f定义:热

25、从高温物体传到低温物体的过程热传觸发生条件;存在温度差特征:发生热传递过程中,物体温度状态一般会发生变化久热传递气热量衣f定文:物体在热传递过程中吸收威赧出热的多少叫做热量单傥;儼耳、特征!热量是与热传递过程相关连的物理量热传谨和物体內能改变的关奈I严热h热內能增大 内能减小4做功和热传递这两种方法都可以改变物体的能,对于改变物体能两种方法 是等效的5.用热传递的方法改变物体的能,其实质是能从一个物体转移到另一个物体 上,能量的形式不发生改变习题22.1 一个物体温度升高,则A .它含有的热量增加B .它一吸收了热量C .一定对物体做了功D .它的能增加2.2下列事例中,不属于通过热传递改变物

26、体能的是()A .用酒精灯加热杯里的水B .人晒太阳觉得暖和C .金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手D .用打气筒打气,筒壁会发热2.3 以下所述现象中属于通过热传递改变了物体能的是()A .将一段铁丝反复弯折,弯折处会发热B .放在空气中的一杯热水会冷却C .在转动的砂轮上磨车刀,车刀发热2.4用打气筒给自行车车胎打气,过一会儿气筒壁会发热。解释其原因。2.5 白炽电灯泡通电发光,从灯丝发热直至发光,其能的改变是通过 实现的,灯泡的玻璃泡壁也会发热,其热的改变是通过 途径实现的。2.6 .寒冷的冬天,人们的手常常会感到冷.从物理学的角度看,小丽和小亮改变手能的途径分别是()A 做功、做功 B

27、 做功、热传递 C 热传递、热传递 D 热传递、做功2.7使质量相等的铜块和铁块吸收相等的热量后互相接触(c铜c铁)则 ()A. 热量从铜块传到铁块B. 热量从铁块传到铜块C它们之间不发生热传递D.无法确定2.8有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20C的水中,如果传给水的热量 是2.73 X 106J,贝U水的温度会升高到多少度。2.9甲物体的质量是乙物体质量的4倍,当甲的温度从20C升高到70E,乙的 温度从40C升高到60T时,甲,乙两物体吸收的热量之比为 5 : 1,则甲的比热 与乙的比热之比是多少?2.10 将500克温度为94E的水兑入2.5千克温度为15C的水中,热平衡后的

28、水温是多少摄氏度?假设没有热量损失。2.11 质量相等的铝块和铁块,在吸收了相等的热量后,它们升高的温度 A. 相同B. 铝块升高的温度较多C. 铁块升高的温度较多D. 不能确定2.11质量均为m的水和酒精,各向外释放了相同的热量 Q放,温度降得较多的是 2.12在温度为25E的房间,将20E的水1千克与10C的水2千克混合,由于 装置不够精密,与周围物体有 8.4 千焦的热量交换,求混合后的温度是多少?2.13下列温度中,约在3637E之间的是()A 人的正常体温 B 标准大气压下沸水的温度C 冰箱冷藏室的温度 D 人感觉舒适的环境的温度2.14根据比热的定义式:c = Q/mAt得:例1甲

29、、乙两物体的质量相等,甲物 体温度升高10°c时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高 20 r时吸收的热量,则 甲、乙两物体的比热之比为()A. 1 : 2B. 2 : 1C. 1 : 4D. 4 : 12. 同类变式:甲物体的质量是乙物体质量的4倍,当甲的温度从20C升高到70C,乙的温度从40C升高到60C时,甲、乙两物体吸收的热量之比为 5 : 1,则甲的比热与乙的比热之比是 3思维延伸:有甲、乙两个金属球,它们的比热之比3: 2,吸收的热量之比 4: 1,那么甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比分别是A. 21,4 :1B. 32,4 :1C. 45,3:10D. 45,10

30、:32.15 铁的比热大于铜的比热,质量相等的铁块和铜块吸收了相等的热量, 那么 A 铁块的温度升高得多B. 铁块和铜块升高相同的温度C. 铜块的温度升高得多D. 由于初温未知,所以不能判断2同类变式: 将质量相同的铜块和铁块, 放入沸水中加热足够长时间, 取出 让它们放出相同的热量后相互接触,则 A .热量从铁块传到铜块B. 铜块和铁块之间不发生热传递C. 热量从铜块传到铁块D. 条件不足,无法判断3. 思维延伸:把质量相等的两铁块从沸水中取出, 并立即分别放入质量相等、 初温相同的酒精和水中,则 A .酒精和水温度升高相同B. 酒精的温度升得高C. 水的温度升得高D. 无法判断2.16 质

31、量是500克的铝壶里装有 5千克的水,把这壶水从 15C加热到 100°C,铝壶吸收的热量占铝壶和水总共吸收热量的百分之几?(铝的比热ci=8.88X 102 焦/(千克C )2. 同类变式:质量是0.5千克的铝壶中装有10C的水3千克,要把壶中的水烧到100C需要多少焦的热量? c水=4.2X103焦/(千克C), c铝=0.88X 103焦/(千克C )3. 思维延伸:质量为1千克的水温度升高50 C需要吸收多少热量?这些热量可使多少千克干泥土的温度也升高 50C ?干泥土的比热容为0.84X 103焦/(千克C )2.17将200克、80C的热水和20C的水相混合,混合后水的温

32、度为 40C, 不计热量损失,求:(1)混合过程中热水放出的热量是多少?(2)混合时加入的冷水是多少克?2 .同类变式:取0.1千克的煤油,测得它的温度是 20C,把80克3. 思维延伸:为要测出火炉0°C的水中,的温度,将一钢块放入火炉中加热 一段时间后取出,立即投入到1结果水的温度升高到50C ;再将钢块取出, 第二次加热到130C,投入到与前次等量的水中,结果水的温度从20C升高到25C .求火炉的温度为多少.习题解析2.1分析:热量是表示在热传递的过程中,传递能量的多少,因此不能说物体“含 有热量”,A错。一个物体温度升高,它的分子运动一定加快,能增力卩,D正确。改变物体能的

33、方法能两种,做功和热传递,两种方法对改变物体的能是等效的,因此不能肯定是做功或热传递。B、C也错。答案D2.2分析:改变物体的能有做功和热传递两种方式。A 、B、C三项都是通过热传递将一个物体的能转移到另一物体。D中,打气筒打气时,压缩气体做功和克服摩擦做功,把机械能转化成能,不属于通过热传递改变物体的能。答案D2.3分析: 不论物体是发热或是冷却,物体的温度都发生了变化,都是能的改变,弯折铁丝是用力对物体做功,在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功,所以都是通过做功改变物体热能,热水放在空气中, 通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能,而使自身的热能减 少,温度下降,它是通过热传递方式改变能

34、的,所以应选B答案B2.4 分析气筒壁发热说明温度升高了,温度升高了说明能增加,物体能增加有两个途径,一是通过热传递,另一个是做功,这两种方式在使物体能发生变化方面是等效的,当用气筒给车胎打气时,由于气筒的活塞与筒壁有摩擦,在推拉活塞时要克服摩擦做功,此功主要转换为热能,使气筒壁的温度升高。当然,用力推动活塞时压缩 了气筒封闭的空气,对这部分空气做了功,使空气温度升高、能增加,空气增加的能会不会传递一部分给气筒壁呢?我们知 道,打气时气筒中的 空气压缩后通过车胎上的气嘴(单向阀门)进入了车胎,打气筒每进入一部分空气在筒中被压缩的时间是较短 的,向打气筒壁传递热能很少,可以忽略不计。2.5 分析

35、:电流具有电能,电流通过用电器时也要做功,电流所做的功通常称为电功,根据焦耳定律,当电流通过电阻时,电能将转化为 能使电阻的温度升高,而白炽电灯泡的灯丝是钨丝绕制的,实质上是一个电阻,所以通电时发热、能增加是由于电流做功的结果。 一般灯泡都将空气抽去了,连接灯丝与泡壁的都是玻璃,玻璃是热的 不良导体,灯泡壁的灯丝通电时发热是由于高温灯丝通过热辐射方 式将能传递给了它。答案:做功,热传递。2.6考点:做功改变物体能;热传递在生活中的应用。分析:要知道属于哪种改变物体能的方法,应该知到热传递和做功的特 点,热传递是能量的转移,做功是能量由一种形式转化成另外一种 形式;“呵气”是能的转移,“搓手”是

36、做功.解答: 用嘴向手上呵气,热量会从口中转移到手上,是通过热传递的方式 改变手的能,故该过程是能的转移;双手搓擦克服摩擦做功,机 械能会转化为手的能,此过程是靠做功改变手的能,故该过程 是能的转化.故选D.2.7.分析发生热传递的条件是两物体存在温度差,要确定铜块和铁块之间是 否有热量传递,决定于它们吸收了相同的热量后,各自的末温是否 相等,如果相等,则不发生热传递;如果不相等,那么热量就从高 温物体传到低温物体,根据热量公式Q吸=cmA t升得物体汁高的温度蚣厂汽当它们职收的热量相等.质量相等时,由于c铜<c铁,因此 t ®> A t铁升。如果它们的初温相同, 显然铜

37、块的末温高于铁块的末温,由于题中没有指出铜块和铁块的初 温,所以就无法确定哪个物体的末温高。答D2.8分析将热量的计算公式变形,然后代入数值即可求解。Q + _2.73xlOeJ”汁cm °42xlO3J/(k,g* CJ x 10kg= 65C+20C=85to答 水的温度会升高到85C2.9解析【分析根据比热公式亡二一可直接求比值口 At解由比热公式可得 m AtQ甲收I:甲 HL甲*址甲井Q甲鞍血乙浓込上兀片 = :=: X 匚乙Q己皐1甲*包t甲升Qiflt51x(60-40)-一:京4x(70-20)11=2答甲、乙两物体的比热之比是1 : 22.10分析 两个物体的温度相

38、同,它们之间不会产生热传递,在物理学上称这 两个物体处于热平衡状态;当高温物体向低温物体放出热量时,高 温物体的温度将降低,低温物体的温度要升高,这个过程一直要到 两物体的温度相等为止,即进行到两物体达到热平衡状态为止;在 没在热量损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体所吸收 的热量。设本题中冷热水兑混合后的热平衡温度是 t,咼温水初始温度是11=94 °C,质量是m=0.5千克,放出的热量是:0放=cm(t i t)低温水的初始温度是t2=15C,质量是m=2.5千克,吸收的热量是:Q 吸=cm2(t12)热平衡时,Q放=0吸,所以有cm i(t it)=cm 2(t12)经

39、整理后得:t=(mit 计mt2)/(m i+m)=(0.5 X 94+2.5 X 15)/(0.5+2.5)=28.2 C2.11分析 在物体状态不变的情况下,一个物体吸收热量的多少取决于物体的 质量m比热c以及吸热终了的温度t2与吸热开始时的温度ti之差(t 2ti),可用下面的代数式表达:Q吸=cm(t211)式中的温度差(t 2 t l)越大,说明升高的温度越高,显然对于同一个物体,由于质量m相同,比热c也相同,则升高的温度越高(温度差t2 ti越大),所需吸收的热量也越多;反之,物体吸收的热量越多,其温度上升的也越多,(t 2 ti)只是物体在吸热时的一个数量上的差值,将上式作变换:

40、t 2 t i=Q»/(cm)可见在Q吸、c和m都已确定的情况下,温度是(t 2 ti)也是定 值,开始温度没有关系,因此选项D是错误的。如果有两个同种材料 制成的物体,向它们供给相同的热量 Q吸。比热是物质固有特性之一, 两物体材料相同就是说两物体的比热相同, 从可看出,这时温度差 决定于两物体的质量大小,质量大的上升的温度低,因为铝块与铁块 不是同种物质,所以据此尚无法判断哪个选项正确。从式还可分析 出,对于质量相同的不同物质,在吸收了相同的热量后,其温度的升 高与物质的比热成反比,比热大的温度上升较低,查物质比热表知道, 铝的比热为c铝=i.2 X i02焦/(千克C),铁的比

41、热是c铁=4.6 X i02焦 /( 千克C ),铁的比热大于铝的比热,所以铁升高的温度比铝升高的 温度低,选项B是正确的,选项A和C都是错误的。2.ii分析 因为这是放热现象,所以初温度高于末温度,根据放热的代数 式并将其变换形式写成:ti 12=Q 吸/(cm)水和酒精的质量相同,放出的热量也相同,但查比热表知道, 水的比热大于酒精的比热,故根据式可判断出水降低的温度的 多少。2.12分析 题目中告诉“由于装置不够精密,与周围物体有8.4千焦的热量交换”没有说明是混合水从周围物体中吸热,还是放热给周围物体, 但题目中告诉房间温度为25C,而混合前温水和凉水的温度均低于 25 C,根据热传递

42、的特点,应该是混合水从周围物体上吸收了 8.4 千焦的热量。解 这道题,不仅要用到热量计算公式 Q吸=cm(t to),Q放=(t o t), 以及热传递等知识,还要求学生会运用能量守恒定律解决实际问题。考查了学生综合物理知识的能力,因此是一道较好的题目。解法一:由于温水和凉水的温度都低于房间温度, 所以可以认为温水和凉水都从房间 的物体上吸热,根据能量守恒定律:温水和凉水吸收的总热量等于混合水从周围 物体中吸收的热量即:Q=Q温+Q 凉=c 水 m温(tt o 温)+c 水 m凉(tt o 凉)把 Q=8.4X 103 焦,C=4.2X 103 焦/(千克C ),m温=1 千克,m凉=2千克

43、,to温=20C,to凉=10C代入上式,解得t=14 C,即:混合后水的温度为14C。解法二:由于温水和凉水温度均低于房间温度,所以凉水的温水中吸热的过程中,还从周围物体上吸热,根据能量守恒定律,凉水吸收的热量(Q 吸)等于温水放出的热量(Q放)加上Q热交换。即Q吸=Q放+Q热交换。c水m凉=(t-t o凉)=c水m温(t o温 t)+Q热交换把已知条件(同解法一)代入上式解得t=14 Co解法三:先假定温水与凉水与周围物体无热交换,混合后温度为t ',则 Q »=c 水 m 凉(t ' -t o 凉)Q放=c水m温(t o温t )根据能量守恒定律有:Q吸=0放即

44、c 水 m凉(t ' -t o 凉 )=c 水 m温(t o 温 t ')把已知条件(同解法一),代入上式解得t ' =13.33 C,然后,混合水又从周 围物体上吸收了 8.4千焦的热量,温度升高到t。Q=cm(t t ')其中 Q=8.4X 103 焦,C=4.2X 103 焦 / 千克C, m=3千 克,t ' =13.33 C,把 已知条件代入上式,解得t=14 Co即:混合后水的温度为14Co2.13考点:温度专题:应用题。分析:估测法是通过自己在生产和生活中的了解,结合物理概念、规律、 物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速做出合理估测

45、的 方法.解答:解:A、人的正常体温为37C,正确,符合题意.B、标准大气压下沸水的温度为100C,错误,不合题意.C、冰箱冷藏室的温度为10C以下,错误,不合题意.D、人感觉舒适的环境的温度为25 C,错误,不合题意.故选A.点评:考查估测能力,需要在平时的学习与生活中多积累,将物理知识与社会生活联系起来.2.14策略 利用甲物体和乙物体吸收热量相等的关系和吸热公式建立等式.求 出两物体的比热之比.或者利用已知条件和比热公式求比值.分析1 根据公式Q甲=c甲mA t甲Q乙=c乙m乙 t由于 Q甲=0乙 A t甲=10C A t乙=20C,则有:c 甲 mX 10C = c 乙 mX 20C

46、贝U: c 甲:c 乙=2 : 1.c甲 =0甲/m 甲A t甲 c 乙 =0乙/m 乙 A t乙由于有:A t甲=10C A t乙=20C Q甲=0乙 m甲= t 乙: t 甲=2 : 1m 乙则有:c甲:c乙=(Q甲/m甲 t甲):(Q2/m2 t乙)解答B.总结1 易错分析:本题出错主要有两个原因:一是物体的吸放热 公式使用错误,或在公式变形时,将比热的表 示式写错,导致解题错误.二是比例方法使用 错误.不会利用比例方法求两物体比热之比或 约不去能约掉的物理量,或者在计算时出错.2. 答案:1 : 23. 答案:D2.15策略 根据比热的物理意义,比热不同、质量相同的不同物质吸收相 同的热量,比较升高的温度,找出正确答案.或者利用公式变形为厶t =,分析 t与c的关系而找出正确答案.cm分析1根据比热的概念,两个物体的比热不同,表示质量相同的两个 物体,它们升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量不同, 比热大的吸收(或放出)的热量多,据此判断选项 C正确.分析2根据公式Q= cm t得: t = Q/cm,由于铁块和铜块的质量相 同,吸收相等的热量,则比热大者,其升高的温度少,比热小 者,升高的温度多.解答C.总结1 易错分析:错选

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