9-4物態(tài)變化中的能量交換

第四節(jié)物態(tài)變化中的能量交換基礎(chǔ)夯實(shí)1．下列屬于熔化的是()A．糖放在水中后逐漸化成了糖水B．夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠C．露水的形成D．棒冰變成了糖水答案：D解析：糖放在水中形成糖水這是化學(xué)上在水分子和糖分子共同作用下的溶解，熔化是由溫度造成的固態(tài)變液態(tài)，放棒冰的杯子外壁的小水珠是液化形成的，露水的形成是液化現(xiàn)象。2．(2012·德州模擬)水的凝固點(diǎn)是0℃，如果把0℃的冰放到A．冰一定會熔化B．冰一定不會熔化C．冰可能熔化，也可能不熔化D．條件不足無法判斷答案：B解析：冰是晶體，它的熔化需滿足兩個條件，溫度達(dá)到熔點(diǎn)0℃，還要繼續(xù)吸收熱量。0℃的冰不能從0℃的環(huán)境里吸收熱量，故不能熔化。3．為了澆鑄一個銅像，使用的材料是銅，則此過程的物態(tài)變化是()A．一個凝固過程 B．一個熔化過程C．先熔化后凝固 D．先凝固后熔化答案：C解析：澆鑄銅像必須將銅先化銅水澆入模子，待冷卻后才能成為銅像。4．用吹風(fēng)機(jī)的熱風(fēng)吹一支蘸了酒精的溫度計(jì)時，溫度計(jì)的示數(shù)()A．先降低后升高 B．先升高后降低C．一直降低 D．一直升高答案：A解析：開始時，溫度計(jì)上的酒精汽化，帶走熱量，使溫度降低，故示數(shù)降低；酒精完全汽化后，溫度計(jì)在熱風(fēng)作用下溫度升高，A正確。5．如圖是某種晶體的熔化圖象，下列說法中正確的是()A．a(chǎn)b段是吸熱過程，cd段是放熱過程B．a(chǎn)b、bc、cd三段都是吸熱過程C．a(chǎn)b段物質(zhì)處于固態(tài)，bc和cd兩段處于液態(tài)D．bc段是晶體熔化過程答案：BD解析：這是晶體的熔化圖象，圖中所示三段過程中要一直吸收熱量，故B項(xiàng)正確；ab、bc、cd三階段中，ab段是固體，bc段是熔化過程，固、液共存，故C錯，D正確。6．我們常把闖入大氣層飛落到地球的天體碎塊稱為隕石(下圖)。隕石在空中飛行時會發(fā)出耀眼的光芒。2009年1月27日，新華社上海電，我國南極考察隊(duì)歷盡艱辛從南極采集的隕石中已有683塊披上“國際戶口”。這些隕石是人類認(rèn)識茫茫宇宙的“探針”，極具科學(xué)價值。隕石在空中飛行時為何會發(fā)光？答案：隕石不易傳導(dǎo)熱，在高速穿過大氣層時，隕石與大氣摩擦產(chǎn)生的熱來不及向內(nèi)部傳遞，隕石表面溫度很高而發(fā)光。7．100℃的水蒸氣燙傷比100答案：100℃的水蒸氣本身溫度已經(jīng)很高，當(dāng)它遇到相對冷的皮膚還會液化放出熱量，所以被100℃的水蒸氣燙傷比100℃的水燙傷更為嚴(yán)重。8．冬季在菜窖里放上幾桶水，可以使窖內(nèi)的溫度不致降低得很多，防止把菜凍壞。這是什么道理？如果在窖內(nèi)放入m＝200kg，t1＝10℃的水，試計(jì)算這些水結(jié)成0℃的冰時放出的熱量相當(dāng)于燃燒多少千克干木柴所放出的熱量？(木柴的燃燒值約為k＝1.26×104kJ/kg，冰的熔化熱取λ＝3.35×10答案：6kg解析：因?yàn)樗禍夭⒔Y(jié)冰的過程中將放出熱量，所以窖內(nèi)溫度不會太低。設(shè)這些水結(jié)成0℃的冰時放出的熱量為Q，則Q＝mλ＋mcΔt＝200×3.35×105J＋200×4.2×103×10J＝7.54×107J設(shè)燃燒M千克干木柴可以釋放出這么多的熱量Q＝Mk，即M＝Q/k＝7.54×107/1.26×107kg＝6kg。能力提升1．某興趣小組以相同的燒杯盛等量的水，用相同的熱源同時加熱，甲杯為隔水加熱，乙杯為隔油加熱，丙杯為隔沙加熱，加熱一段時間后，測得燒杯外物質(zhì)的溫度分別為水溫100℃、油溫300℃、沙溫A．甲>乙>丙 B．甲<乙<丙C．甲<乙＝丙 D．甲＝乙＝丙答案：D解析：甲杯外水溫為100℃，所以甲杯中的水溫也為100℃，乙、丙兩燒杯外的物質(zhì)溫度雖然分別達(dá)到了300℃和600℃，但由于兩燒杯中的水呈沸騰狀態(tài)，所以兩燒杯中的水溫也同為100℃，D正確。2．如圖所示的壓力鍋，鍋蓋上的排氣孔截面積約為7.0×10－6m2，限壓閥重為0.7N。使用該壓力鍋煮水消毒，根據(jù)下列水的沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系的表格，分析可知壓力鍋內(nèi)的最高水溫約為(大氣壓強(qiáng)為1.01×10p(×105Pa)1.011.431.541.631.731.821.912.012.122.21℃100110112114116118120122124126A.100℃ B．112C．122℃ D．答案：C3．1g、100℃的水與1g、100A．分子的平均動能與分子的總動能都相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．內(nèi)能相同D．1g、100℃的水的內(nèi)能小于1g、100答案：AD解析：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，因而在相同的溫度下，分子的平均動能相同，又1g水與1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動能相同，A正確；當(dāng)從100℃的水變成100℃的水蒸氣的過程中，分子距離變大，要克服分子引力做功，因而分子勢能增加，所以100℃的水的內(nèi)能小于100℃水蒸氣的內(nèi)能，D正確。4.住在非洲沙漠中的居民，由于沒有電，夏天無法用冰箱保鮮食物，一位物理教師發(fā)明了一種“沙漠冰箱”罐中罐，由內(nèi)罐和外罐組成，且兩罐之間填上潮濕的沙子，如圖所示，使用時將食物和飲料放在內(nèi)罐，罐口蓋上濕布，然后放在干燥通風(fēng)的地方，并經(jīng)常在兩罐間的沙子上灑些水，這樣就能起到保鮮的作用。問題：(1)經(jīng)常在兩罐間灑些水的原因是__________________。(2)放在干燥通風(fēng)的地方是為了_________________________。答案：(1)有利于水蒸發(fā)時吸熱(2)加快水的蒸發(fā)解析：(1)經(jīng)常在兩罐間灑些水，就能起到保鮮作用，先聯(lián)系實(shí)際，非洲地區(qū)比較熱，食物和飲料在高溫環(huán)境中易變質(zhì)，再考慮水蒸發(fā)能吸熱，所以灑水的原因應(yīng)為利用水蒸發(fā)吸熱降低食物和飲料的溫度，便于長期保存；(2)放在干燥通風(fēng)的地方很自然想到是為了加快水分蒸發(fā)從而吸收更多的熱，使食物和飲料溫度不致過高，起到保鮮作用。5．(上海模擬)一電爐的功率p＝200W，將質(zhì)量m＝240g的固體樣品放在爐內(nèi)，通電后的電爐內(nèi)的溫度變化如圖所示。設(shè)全部電能轉(zhuǎn)化為熱能并全部被樣品吸收，試問：該固體樣品的熔點(diǎn)和熔化熱為多大？答案：60℃1×105J/kg解析：由熔化曲線上溫度不變的部分可找出熔點(diǎn)，根據(jù)熔化時間和電爐功率可知電流做功的多少，這些功全部轉(zhuǎn)化為熱并全部用于樣品的熔化。樣品的熔點(diǎn)為60℃，熔化時間t＝2min，電流做功W＝pt，設(shè)樣品的熔化熱為λ，樣品熔化過程中共吸收熱量Q＝λm。由W＝Q，即pt＝λm。得λ＝eq\f(pt,m)＝eq\f(200×2×60,240×10－3)J/kg＝1×105J/kg。6．某校研究性學(xué)習(xí)小組為估測太陽對地面的輻射功率，制作了一個直徑0.2m的0℃的冰球，在環(huán)境溫度為0℃時，用黑布把冰球包裹后懸吊在彈簧測力計(jì)下放在太陽光中。經(jīng)過40min后彈簧測力計(jì)示數(shù)減少了3.49N。請你幫助這個小組估算太陽光垂直照射在某一單位面積上的輻射功率。冰的熔化熱為3.35×10答案：1.58×103W/m2解析：冰球熔化掉重量為3.49N需要吸收的能量：Q＝λm＝3.35×105×eq\f(3.49,9.8)J＝1.19×105J。此熱量就是太陽在40min內(nèi)照射在直徑為0.2m的冰球上的熱量，設(shè)太陽垂直照在單位面積上的輻射功率為P，則Q＝PtS，P＝eq\f(Q,tS)＝eq\f(1.19×105,40×60×3.14×0.12)W/m2＝1.58×103W/m2.7．閱讀下面材料，并回答熱管的導(dǎo)熱原理是什么？熱管是20世紀(jì)80年代研制出來的一種導(dǎo)熱本領(lǐng)非常大的裝置，如圖所示，它比銅的導(dǎo)熱本領(lǐng)大上千倍，管內(nèi)壁襯了一層多孔的的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液體，當(dāng)管的一端受熱時，熱量會很快傳到另一端。答案：“熱管”的一端受熱時，這一端吸收芯中的液體因吸熱而汽化，蒸汽沿管子由受熱一端跑到