2、(08南宁)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是,“鸟巢”的设计,不仅是能够获得自然通风,而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
(1)给“鸟巢”工程供电时,若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min,可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有42%转化为水的内能,则可以使104kg水温度升高多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若每根钢柱的横截面积为1.5m2。,则平均每根柱子承受的压强为多大?
1、
鸡西市到了冬季,因日照时间短,太阳能热水器的水达不到所需温度。为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器,如图所示.铭牌如下:
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XX牌热水器 |
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型号V-55 |
额定容积100L |
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额定电压220V |
额定频率50Hz |
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额定功率1500W |
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(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?(IL=10-3m3)
(2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时问?(设电能全部转化为热能)
(3)在上述(2)情况下。加电热水器正常工作实际用了3小时.则此热水器的效率为多少?
6、作业
5、小测
(1)(08年北京密云)小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是:( C D )
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几种物质的比热容J/(kg.℃) |
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水4.2×103 |
煤油2.1×103 |
铜0.39×103 |
砂石0.92×103 |
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酒精2.4×103 |
冰2.1×103 |
水银0.14×103 |
铝0.88×103 |
A、液体的比热容一定比固体的大 B、同一物质发生物态变化后,比热容不变
C、汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D、质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块吸收的热量多。
(2)汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的_____________________较大的性质;如果汽车散热器中装有5kg的水,在温度升高10℃的过程中,水吸收的热量是__________________J。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)把质量为500g的水加热到80℃,吸收了4.2×104J的热量,求:
①水温升高了多少摄氏度? ②水原来的温度是多少摄氏度?
(4)保温瓶内装有3kg的水,温度从95℃降低到45℃,保温瓶内的水放出了多少热量?
4、强化练习
(1)(08年北京)贝贝根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度,得出以下四个结论,其中正确的是:( C D )
表一几种常见物质的比热容 表二几种常见物质的密度(常温常压下)
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物质 |
比热容/J/(kg.℃) |
物质 |
比热容/J/(kg.℃) |
物质 |
密度/kg/m3 |
物质 |
密度/kg/m3 |
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水 |
4.2×103 |
冰 |
2.1×103 |
纯水 |
1.0×103 |
冰 |
0.9×103 |
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酒精 |
2.4×103 |
铝 |
0.88×103 |
酒精 |
0.8×103 |
铝 |
2.7×103 |
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水银 |
0.14×103 |
铜 |
0.39×103 |
水银 |
13.6×103 |
铜 |
8.9×103 |
A、固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容
B、质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,温度的变化一定相等
C、体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
D、体积相等的铝块和冰块、铝块质量是冰块的3倍。
(2)2008年6月5日19时30分,中央气象台发布了西安和香港两城市在未来24小时内的天气预报:西安,晴,气温21℃-34℃;香港,晴,气温24℃-28℃。造成两地在同一天内气温变化差别较大的原因之一是( B )
A、水的内能比泥土、砂石的内能大 B、水的比热容比泥土、砂石的比热容大
C、水的内能比泥土、砂石的内能小 D、水的比热容比泥土、砂石的比热容小
(3)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分
别加热,液体温度与加热时间关系如图8所示.根据图线可知:( A )
A、甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B、如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C、加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D、加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
(4)一台太阳能热水器装满水后,水的质量是30kg。使这些水的温度从20℃升高到70℃需要吸收多少焦耳的热量。
(5)(08年广西柳州、北海)为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤:
A、在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
B、用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C、在烧杯中,分别放人功率相同的电热器,加热时间相同;
D、用温度计分别测出水和煤油的末温。
小聪认为:
(1)步骤A存在的错误是:(装入等体积的水和煤油); 应改为(装入等质量的水和煤油)
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油(吸收相同的热量)
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的(温度升高的度数或温度变化)
(6)云南省有丰富的地热资源,可开发用于居民生活、发电、供暖等。腾冲热海的“大滚锅”呈圆筒形,直径约6m,深1.5m,周围用半圆形石板围成,终年热波喷涌,气浪腾腾,水温高达96.6℃。锅内水的密度取1.0×103㎏/m3,比热容为4.2×103J/(㎏•℃)。(计算结果保留整数)
(1)求“大滚锅”内水的质量 (2)若“大滚锅”的水温降到21.6℃可以放出多少热量?
3、例题分析
例1、质量为500g的铁锅中盛有3kg水,把它们从15oC加热到85oC,铁锅和水总共吸收了多少热量?
(《质监》115页18)
例2、冬天为了使房间保持一定的温度,每小时需要供给4.2×106J的热量,若流入散热器的水温是80oC
从散热器流出的水温度72oC,问每小时要供给散热器多少千克80oC的水?(《质监》116页20)
例3、把80质量4kg的冷水和质量为3kg、温度为80 oC的热水混合后的共同温度是40 oC,若不计热量损失,求冷水的温度。
练习:《质监》116页22
例4、一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶,要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开,水需要吸收的热量是_______J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是_______s.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
例5、(08年湖南省长沙)冬天,小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣,他们都说自己的衣服很保暖。小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好,于是她找来了两只相同的密闭烧瓶备盛80℃的热水l.5kg,瓶内备插入一只温度计,瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好,放在同一地点使其自然冷却,然后每隔一段时问观察并记录水温于下表中(C水=4.2×103J/(kg.℃)
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时间t/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
… |
140 |
150 |
160 |
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包羽绒的瓶内水温T1/℃ |
80 |
70 |
64 |
52 |
… |
12 |
11 |
10 |
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包棉絮的瓶内水温T2/℃ |
80 |
67 |
64 |
52 |
… |
10 |
10 |
10 |
根据表中数据回答下列问题
(1)保温性能较好的是 :
(2)经过160min,包羽绒瓶中的热水向外界放出了 J的热量
(3)从表中水温变化的快慢情况分析,瓶中热水放热的规律是
。
2、热平衡关系式![]()
(1)热平衡:两个温度不同的物体放在一起,高温物体将放出热量,温度降低;低温物体将吸收热量,温度升高;最后两个物体温度相同,称为达到热平衡。
(2)在热传递过程中,若无热量损失,则高温物体放出的热量全部被低温物体吸收,即![]()
若有热量损失,则![]()
1、计算公式![]()
(1)物理量含义
c:物质的比热;m:质量;
:温度的变化量(若物体升温
若物体降温
)
(2)注意
①计算时各物理量要将单位统一为国际单位制
②公式适用于物态不发生变化时热量的计算
③注意文字叙述:升高toC、升高了toC、降低toC、降低了toC对应的是温度的改变量,而升高到toC、降低到toC对应的是物体的末温。
(二)新授课
(一)引入
提问:
1、什么是比热?它的单位是什么?读作?
2、c水=4.2×103J/(kg0C),它的物理意义是什么?
3、(1)为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差却比较大?
(2)夏天在海边沙滩上行走时脚底会感觉很烫,可若踩在海水里就会较凉,请你说说其中的物理道理。
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