万州江东机械厂为工人们供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了5m3的天然气。[水的比热容是4.2103J/kg℃,天然气的热值是3.8107J/m3]
试求:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?
(2)5m3天然气完全燃烧放出的热量是多少J?
焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验。如图甲,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量所挂重物的重力和重物下落的距离,计算出重物的重力做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功(W);测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q)。
(1)焦耳做这个实验的目的是_____。
(2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材,粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是:
①用刻度尺测量空保温杯内部高度,记为h杯。
②用天平称量一定质量的水,记为m水,水的比热容,记为c水,用温度计测出水的温度,记为t1。
③将水倒入保温杯中,测量杯中水的高度,记为h水.计算出h杯﹣h水,这也就是杯中水下落的_____。
④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计(连接处密闭绝热),盖紧保温杯,如图乙。
⑤将保温杯慢慢上、下翻转多次(n次),计算出水的重力所做的功(W)。
⑥测出杯中水的温度,记为t2,计算出水吸收的热(Q)。
⑦根据⑤、⑥数据,得出W、Q两者的比值关系。
(3)用方案中测得的数据得到的W、Q两者比值的关系式是_____。(用相关的符号表达)
为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录,根据实验记录回答下列问题:
烧杯号 | 液体 | 质量/克 | 初温/℃ | 末温/℃ | 加热时间/分 |
1 | 水 | 300 | 20 | 30 | 12 |
2 | 水 | 150 | 20 | 30 | 6 |
3 | 煤油 | 300 | 20 | 30 | 6 |
4 | 煤油 | 300 | 20 | 25 | 3 |
(1)探究本实验应用了_____和_____的研究方法。其中用_____反应出物质吸热的多少。
(2)分析比较_____(填烧杯号)烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同。
(3)本实验中至少用到_____种测量工具。
(4)分别分析比较1,2和3,4两烧杯的实验记录,结合(1)中的结论,然后综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与物质的比热容和_____和_____有关。
如图甲所示是小明做“观察水的沸腾”的实验装置图.
(1)实验时,老师让同学们在烧杯上盖上硬纸板,这样做的主要目的是_______.
(2)小明在水温升高到90 ℃时开始每隔1 min记录一次水的温度.记录的数据如下表所示,其中在第2 min记录数据时,温度计的示数如图乙所示,请将读数填在表内的空格处._______
(3)从表格中可以看出水的沸点是____℃,水在沸腾时温度的特点是____.
(4)实验结束后,同学们所测水的沸点都低于100 ℃,由此大家判断可能是当时的大气压___(选填“高于”“等于”或“低于”)1个标准大气压.
小亮利用如图甲所示的装置探究某物质熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:
(1)安装实验器材时,小亮应按照_____(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)测量过程中,温度计在某一时刻的示数如图乙所示,此时该物质的温度为_____℃。
(3)根据实验数据画出该物质的温度随加热时间变化的图象,如图丙所示。由图可知,当加热到8min末,试管中物质所处的物态是_____态,该物质为_____(选填“晶体”或“非晶体”)。丙图中前5分钟与13分钟后坐标图像的倾斜程度不同,其原因是物质的_____发生变化,引起_____变化。
签字笔是常用的学习用具,他的设计和使用应用了不少的物理知识,请你指出这种笔在设计、结构上或使用中涉及到的物理现象,并写出所依据的物理知识,
示例:物理力学现象:笔杆上有螺纹;物理力学知识:增大摩擦。
你发现的物理现象:_____ 物理知识:_____