競賽輔導初中物理競賽輔導-熱學

1.哪種材料的保溫性能較好？2.當時的室溫大約是多少？3.在這些水溫數(shù)據中，哪一個最可能是由于測量或記錄的疏忽而產生的錯誤？t/分T1/℃T2/℃08080572651064561559482055432551383550324541285537266534248030229526221102421125222114021201552020答案：第一種材料的保溫性能較好。當時的室溫約為20℃。所給數(shù)據中t=35分時的T1=50例7白熾燈泡的燈絲常制成螺旋狀，這樣做的目的是[]A．便于燈絲散熱，防止燈絲熔斷。B．盡量減少燈絲的電阻。C．減少燈絲散熱，提高燈絲的溫度。D．減少燈絲在高溫時的升華答案：C例8許多電冰箱的后背涂成黑色，原因是[]A．黑色物體的熱輻射能力較強。B．黑漆的強度較高。C．黑色物體吸熱能力較強，有利于冰箱內物體的降溫。D．黑色物體不易吸附灰塵。熱水器問題例1

下表列出的是北京煤氣用具廠生產的JSPa：帕斯卡；mmH2O毫米水柱；J：焦耳；h：小時M3：立方米；l：升；kgf：千克力，即質量為1千克的物體所受的重力min單位前面的字母M表示系數(shù)106，字母H表示系數(shù)1021．分別計算燃燒1米32．王秋生同學說，熱水產率一欄中，5、3、2“l(fā)〞，但在“／min〞的前面又丟掉了什么，請你通過計算判斷這個欄目中三個參數(shù)的正確數(shù)值和單位。3．“熱效率〞一欄給的是參考值；“熱水產率〞一欄給的是廠家對樣品的實測值。分別計算溫升25℃和55答案：1．查表可知：燃氣熱水器額定熱負荷為37×106J／h。石油氣、人工煤氣、天然氣的額定燃氣耗量分別是0.368×102m3／h、1.964×102m3/h和1.04×102m3／h。因此，石油液化氣：人工煤氣：天然氣：2．以溫升40℃為例，根據表中其他參數(shù)計算熱產生率。設每分鐘熱水產生率為m，那么水在1分鐘內吸收的熱量可表示為Q收=cm△t=4.2×103m△t(J)又根據表中所給參數(shù)，按熱水率80%計算時，燃氣在1分鐘內放出的能被水吸收的熱量：∵Q吸=Q放即4.2×10m△t=Q放由此判斷：3和“／min〞kg〕，考慮到1千克水的體積是1的小寫“l(fā)〞，而不是數(shù)字“1〞。因此正確的數(shù)字和單位是3升／分〔3L／min〕。分析溫升25℃和3．由關系式Q放=cm△t和熱水產生率表可知升溫25℃同理，升溫55℃Q吸=4.2×103×2×55=4.62×105(J)燃氣每分鐘放出的熱量：Q放=6.17×105J答：升溫25℃和55℃時的熱效率分別是85%和例2

經驗說明，自制家用太陽能熱水器的效率在夏天可達50％；從太陽能手冊中查到，在地球外表，晴天時垂直于陽光的外表接收到的熱輻射為1.26×103焦／米2·秒。如果曬水箱內的水大約有40千克，曬水箱接收陽光垂直照射的面積始終是1.5米2，請計算，要使水溫上升答案：η─熱水器效率，m─水的質量，R─單位面積，單位時間，地面接收的熱量，S─曬水箱面積，△T─水的溫升，C─水的比熱，△t─所用時間。在△t時間內水所接收的輻射熱使水溫上升△T所需熱量由Q=Q＇(3)把數(shù)值代入，得△t=5333秒(5)t=1小時29分比熱容輔導例1

有一堆從河中撈出的溫砂子，測得其比熱容為1.2×103焦/〔千克．℃〕。干砂子的比熱容為0.9×103焦/〔千克．℃〕，那么按質量說，這堆砂子含水的百分比是多少？答案：m1;干砂子的質量，m2;水的質量，m;砂子和水的混合物的質量；c1;干砂子的比熱容，c2;水的比熱容，c;砂子和水的混合物的比熱容；Q1;干砂子吸收的熱量，Q2;水吸收的熱量，Q;砂子和水的混合物吸收的熱量；△t;溫度差。砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的熱量可以表示為：Q=c(m1+m2)△t(1)Q1=c1m1△t(2)Q2=c2m2△t(3)由這三個式子可以解出代入數(shù)值后，得例2

質量和初溫都相同的甲、乙兩個物體，先把甲放入一杯冷水中，熱平衡后水的溫度升高了△t℃，把甲取出后立即把乙放入此杯水中，熱平衡后水溫又升高了△t℃。假設忽略熱損失，甲、乙兩種物質哪個比熱大？答案：甲的比熱小于乙的比熱。熱機輔導例1

一臺拖拉機的發(fā)動機是四汽缸、四沖程的柴油機，汽缸的直徑為95毫米，活塞沖程為127毫米，第三沖程中氣體作用在活塞上的平均壓強是196牛／厘米2，飛輪的轉數(shù)是答案：活塞面積S=πr2=3.14×〔9.5／2〕2=70.85〔厘米〕2(1)活塞受到的壓力F=PS=196×70.85≈1.389×104〔牛〕(2)燃氣對活塞每次做功W=Fh=1.389×104×0.127≈1764(焦)(3)曲軸每轉一周兩個氣缸做功，每分鐘發(fā)動機做功次數(shù)n=1200×2=2400〔次／分〕(4)每次做功所用時間t=1／n=1／2400(分／次)=0.025(秒／次)(5)例2

熱機是將燃料的內能轉化為機械能的裝置，熱機的應用和開展推動了社會的進步。熱機在能的轉化過程中不可防止地要損失一局部能量，并且對環(huán)境造成一定程度的污染。請指出熱機工作過程中存在的各種形式的能量損失，同時指出造成哪些環(huán)境污染。答案：熱機排出的氣體仍有較高的溫度，因此要損失一局部內能；燃燒不充分、克服摩擦做功造成能量損失；對大氣造成污染。分子運動及內能例1炎熱的夏天，當你走在曬得發(fā)燙的柏油路上時，剛巧來了一輛灑水車，灑濕了路面。這時你會感到更加悶熱，產生這種感覺的主要原因是：〔〕A.

灑水車中的水經過曝曬，內能增加，溫度很高B.

灑水后空氣的濕度增加，身上的汗較難蒸發(fā)C.

地面上的水反射了陽光，使身體得到更多的熱量D.

水蒸發(fā)時把地面的熱帶到了人的身上例2小峰想利用電冰箱降低室溫：他先將電冰箱的門翻開，然后接通電源。他這樣做，可以到達降低室溫的目的嗎？為什么？答案：不能．因為電冰箱的制冷機工作后，冰箱冷凍室內的蒸發(fā)器溫度降低，吸收空氣的熱量，與此同時，冰箱外部的冷凝器溫度升高，將熱量傳給空氣，室內空氣的熱量只是被冰箱吸收后又被放出，所以室溫不會降低．例3氧原子的大小約是〔〕A3×10-10埃B3埃C3×10-10mD3×1010m答案：B，C例40℃的冰塊全部熔化成0℃的水，體積將有所減少，比較這塊A它們具有相等的內能B0℃的冰具有較大的內能C0℃的水具有較大的內能落石出答案：C例5氣象站測量氣溫用的溫度計裝在百葉箱中。百葉箱是什么顏色的？為什么？如果裝在封閉的箱子中會有什么弊??？為什么？如果露天放置會有什么弊病？為什么？答案：百葉箱是白色的。如果是其他顏色的，陽光照射時會使箱內空氣的溫度明顯高于箱外氣體的溫度，測出的溫度不是環(huán)境中空氣的溫度。如果把溫度計裝在封閉的箱中，測出的也不是環(huán)境的的氣溫。這是由于空氣不流通，箱子內外的氣溫并不相等。如果把溫度計露天放置，測量出來的同樣不是氣溫。這是由于陽光直接照射時，溫度計本身的溫度不等于周圍空氣的溫度。例6

我國北方為了室內采暖，用管道將熱水從鍋爐輸往室內。在管道上方的天花板上常可看到被“熏〞黑的痕跡。1．根據你學過的物理知識，解釋形成這種黑跡的原因。2答案：12．居住單元通往樓道的門比較嚴實，但門和墻之間仍有小縫，外面的風經常吹進來，這種門縫附近的墻壁上，也有類似黑跡。這種現(xiàn)象支持了上述的解釋。例6超市里出售的冷凍食品的塑料包裝盒通常選用白色的，并在盒子的底部壓制出一些幾何圖案的凹凸槽，這主要是為了〔〕Ａ