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1、小小专专题题大大智智慧慧第第九九章章技法指导技法指导典题例析典题例析专题冲关专题冲关 物体在物态变化的过程中,遵守能量守恒定律。晶物体在物态变化的过程中,遵守能量守恒定律。晶体熔化为同温度的液体、液体汽化为同温度的气体需要体熔化为同温度的液体、液体汽化为同温度的气体需要吸收能量,用来增加分子势能;反之,凝固、液化需要吸收能量,用来增加分子势能;反之,凝固、液化需要放出能量,分子势能减小。放出能量,分子势能减小。 物体在存在状态不变的情况下,从外界获得能量,物体内物体在存在状态不变的情况下,从外界获得能量,物体内能增大,对于固体、液体而言,分子动能和分子势能都增加,能增大,对于固体、液体而言,分
2、子动能和分子势能都增加,主要是分子动能增加,分子势能的增加一般不计,表现为温度主要是分子动能增加,分子势能的增加一般不计,表现为温度升高;对于气体,分子势能的变化一般不计,从外界获得的能升高;对于气体,分子势能的变化一般不计,从外界获得的能量全部用来增加分子的动能,表现为温度升高。反之,物体向量全部用来增加分子的动能,表现为温度升高。反之,物体向外放出能量,分子动能减小,温度降低。外放出能量,分子动能减小,温度降低。 物体与外界进行能量交换的方式有两种:一是通过热传递物体与外界进行能量交换的方式有两种:一是通过热传递实现内能的转移,二是通过做功实现内能与其他能量的转化。实现内能的转移,二是通过
3、做功实现内能与其他能量的转化。 例例用质量为用质量为0.5 kg的铁锤去打击质量为的铁锤去打击质量为50 g的铁的铁钉。已知锤打击铁钉时的速度为钉。已知锤打击铁钉时的速度为12 m/s,且每次打击后铁,且每次打击后铁锤不再弹起,如果在打击时有锤不再弹起,如果在打击时有80%的能量变成内能,并的能量变成内能,并且这些热量有且这些热量有50%被铁钉吸收,现要使铁钉温度升高被铁钉吸收,现要使铁钉温度升高10 ,问要打多少次铁钉?,问要打多少次铁钉?不计铁钉的体积变化,铁的不计铁钉的体积变化,铁的比热容为比热容为460 J/(kg)答案答案16次次1某人在做测定水的汽化热实验时,得到的数据如下:铜制某
4、人在做测定水的汽化热实验时,得到的数据如下:铜制量热器小筒的质量量热器小筒的质量M1200 g,通入水蒸气前筒内水的质量,通入水蒸气前筒内水的质量M2350 g,温度,温度t114 ;通入;通入t2100 的水蒸气后水的的水蒸气后水的温度为温度为t336 ,水的质量变为,水的质量变为M3364 g,则测得的水的,则测得的水的汽化热汽化热L是多少?是多少?铜的比热容铜的比热容c铜铜3.9102 J/(kg),水的,水的比热容比热容c水水4.2103 J/(kg)解析:解析:加入的水蒸气的质量为加入的水蒸气的质量为M4M3M2364 g350 g14 g,水蒸气液化为水又降温后放出的热量为水蒸气液
5、化为水又降温后放出的热量为Q1M4LM4c水水(t2t3)量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为Q2M1c铜铜(t3t1)M2c水水(t3t1)根据能量守恒根据能量守恒Q1Q2,即,即M4LM4c水水(t2t3)M1c铜铜(t3t1)M2c水水(t3t1)把数值代入上式,可得把数值代入上式,可得L2.2106 J/kg。因为在相同的热学状态下,汽化热等于液化热,因为在相同的热学状态下,汽化热等于液化热,所以此时水的汽化热为所以此时水的汽化热为L2.2106 J/kg。答案:答案:2.2106 J/kg2. 如图如图1所示,一个小铁块沿半径为所示,一
6、个小铁块沿半径为R0.2 m 的半球内壁自上缘由静止下滑,当滑至半的半球内壁自上缘由静止下滑,当滑至半 球底部时,速度为球底部时,速度为1 m/s,设此过程中损失,设此过程中损失 的机械能全部变为内能,并有的机械能全部变为内能,并有40%被铁块被铁块 吸收。已知铁的比热容吸收。已知铁的比热容c0.46103 J/(kg),重力加速度,重力加速度 g取取10 m/s2。 求铁块升高的温度。求铁块升高的温度。图图1答案:答案:1.31033如果已知铜制量热器小筒的质量是如果已知铜制量热器小筒的质量是150 g,里面装着,里面装着100 g 16的水,放入的水,放入9 g 0 的冰,冰完全熔化后水的
7、温度是的冰,冰完全熔化后水的温度是 9 ,利用这些数据求冰的熔化热是多少?,利用这些数据求冰的熔化热是多少?铜的比热容铜的比热容 c铜铜3.9102 J/(kg),水的比热容,水的比热容c水水4.2103 J/(kg) 解析:解析:9克克0 的冰熔化为的冰熔化为0 的水,再升高到的水,再升高到9 ,总共吸,总共吸 收的热量收的热量 Q吸吸m冰冰m冰冰c水水(9 0 )量热器中的水和量热器小筒从量热器中的水和量热器小筒从16 降到降到9 放出的热量放出的热量Q放放m水水c水水(16 9 )m筒筒c铜铜(16 9 )因为因为Q吸吸Q放放,所以,所以m冰冰m冰冰c水水(9 0 )(m水水c水水m筒筒c铜铜)(16 9 )把数值代入上式,可得把数值代入上式,可得3.3105 J/kg。答案:答案:3.3105 J/kg