拓展培优练
31.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油,用升高的温度来反映两种物质的吸热能力;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是4.2×103 J/(kg .℃),根据图像可计算出食用油的比热容为J/(kg.℃);
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B 两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B 两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较铜块和铝块吸收的热量和其他相关的物理量,可以判断出(选填“铜”或“铝”)的比热容大。
32.蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B 两种蓄冷剂,财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g 且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是明海记录的A、B 两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。
(1)露露同学发现:蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动速度变;
(2)0∼t1,水和蓄冷剂之间发生热传递,宇婷同学说其热传递方向为;
(3)0∼t1,蓄冷剂吸热更快;
(4)t1∼t2,容器①中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为;
(5)汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时,选择蓄冷剂更好,理由是。
33.如图甲所示,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有100°C的水A,其质量为1kg;把一瓶10°C的酒精B 放入该容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。假设热水放出的热量全部给酒精吸收了,忽略容器内气压的变化,水的比热容
c水= 4.2×103J/(kg .℃)。
(1)酒精的沸点为°C,在10min 后,酒精(选填“能”或“不能”)持续沸腾;
(2)请计算这瓶酒精B 从10°C 升温到78°C的过程中吸收的热量为J;
(3)能否根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小?如能请写出判断依据,如不能,请说明理由。
34.使用太阳能可以节能减排,减少雾霾天气。小明在项目化学习中,对学校的太阳能热水器(如图)展开了研究。
(1)太阳能热水器使用过程中的方式增加水的内能;
(2)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷(填物态变化)形成的漂浮在空中的微小水滴.形成过程中要(选填“吸热”或“放热”);
(3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物。如PM2.5,它是指直径不大于2.5(选填“微米”或“纳米”)的颗粒物;大气中PM2.5的运动属于(选填“机械运动”或“分子热活动”);
(4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2m2 。每平方米每秒接收到的太阳能为1000J。热水器中装有100L 水。垂直照射7min,水温可以升高℃。[不计一切热量损失。水的比热容为4.2×103 J/(kg.℃)]。
35.阅读短文,回答问题
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。如图甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,区别在于玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料,当太阳光照射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水温度都升高至一定的值。由于玻璃管内的真空不利于热量的传导,所以太阳能热水器的玻璃吸热管对水具有一定的保温作用。
(1)当太阳光照射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热,这是通过的方式改变水的内能;
(2)(选填“能”或“不能”)将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上,理由是:;
(3)在正常的光照条件下,这台太阳能热水器每天可将100kg的水从20℃加热到70℃,则这些水吸收的热量为J[c水= 4.2×103 J(kg . OC)]。