初中物理竞赛内能知识点及详解
需要知识点: 热,内能: 1.温度
2.温度计 3.内能与热机 (1)内能 (2)比热容 (3)内能的利用 (4)热机 考点一 概念考查
考点二 判断物体的内能的改变方式 考点三 比热容的探究和应用 考点四 热机
考点五 与热量、热值相关的计算
综合:微波炉波长、热量、电费、效率。
08竞赛真题 在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸杆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明。沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9 所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
说明: 1.沼气池 2.水压池 3.进料口 4.密封盖 5 . 输气管 6.贮气室 7.沼气压力显示器 8.总阀门 9. U 形管压强计(里面装有染成红色的水)10.出料口盖板(不密封水压池.水压池仍与外面大气相通)11.阀门
取g= 10 N/kg ,水的比热容4.2×10J/(kg·℃)
1.根据图9 所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?
2.有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施?
3.若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5kg 、温度为20℃的水烧开,耗时约10 min 。试估算右炉烧水的效率。
4.请你就如何提高燃气灶的效率问题谈谈你的设想。 解析:
练习题
1、有六个完全相同的杯子, 其中一个盛满热水, 如果要利用杯子的吸热作用把热水的温度降低, 可以把热水注入其余的五个冷杯子中, 让杯子吸收热水的热量, 怎样注入热水可以获得最佳的冷却效果?
[方法一]把热水平均注入五个杯子中, 每个杯子分配1/5热水。
[方法二]先把热水整杯注入第二个杯子, 等杯子不再吸热时, 再整杯注入第三个杯子, 如此类推, 最后注入第六个杯子。
⑴你选择哪个方法, 写出选择理由.
⑵如果热水质量是100g, 温度90℃, 玻璃杯质量50g, 温度10℃, 玻璃的比热容为0.84
3
×10J/(㎏. ℃), 请计算能使热水降低到的最低温度?
解析:⑴应该选择方法二。因为方法二中前几个杯子倒入热水后,杯子升高的温度都会比方法一中的杯子温度升的高,表明吸收的热量比第一种方法多,所以热水降温多,故应选择方法二。…(4分)
⑵方法二中,第一个杯子升高的温度t 1=(C 水M90℃+C 杯m10℃)/ (C 水M +C 杯m ) =82.7℃
同理 t2=76.1 ℃ t3=70.1 ℃ t4=64.6 ℃ t5=59.7℃ 所以能使热水降低到的最低温度是59.7℃…(8分) 2、已知1g 甲液体温度升高1℃需要2.1J 的热量,1g 乙液体温度升高1℃需要
4.2J
的热量,1g 丙液体温度升高1℃需要2.8J 的热量.分别取甲、乙两种液体各60g ,以相同的热源加热,其温度与加热时间的关系如图所示.若取90g 的丙液体,以相同的热源加热,则其温度与加热时间的关系图像 ( )
A .落在Ⅰ区 B.落在Ⅱ区 C.与甲重叠 D.与乙重叠
解析:根据已知条件可以分别确定三种液体的比热容:
C 甲=2.1J /(kg ⋅0C ),C 乙=4.2J /(kg ⋅0C ), C 丙=2.8J /(kg ⋅0C )
结合题意和图像可知,用相同的热源加热相同的时间,即甲、丙吸收相同的热
∆t m c 90g ⨯2.8
=2 所以 量,它们升高的温度关系由Q 甲=Q 丙,得甲=丙丙=
答案 D
∆t 丙m 甲c 甲60g ⨯2.1∆t 甲=2∆t 丙
类似可找出乙和丙升温的关系:
∆t 乙∆t =m 丙c 丙=90g ⨯2.8
=1丙m 乙c 乙60g ⨯4.2
∆t 乙=∆t 丙,即丙液体与乙液体升高的温度相同.
所以