1.            
(1) 在寒冬季节,小爽同学双手搓后感觉手上发热,这是通过的方式改变手的内能,这一能量转换过程与下面汽油机工作冲程图中的图相同,在制造汽车发动机时,通常将汽油机浸于冷却液中,这样做的目的是通过的方式来减少内能,从而降低温度。通常选用水作冷却剂,理由是。若内燃机每秒钟完成20个做功冲程,则内燃机的曲轴转速是r/min。

(2) 为探究固体熔化时的温度变化规律,小欢在绝热容器内装入1kg某固体物质,其温度为-15℃。把一个每分钟放出相同热量的电加热器放入容器内的固体物质中,外接电源,闭合开关,开始加热并计时。加热器在5min内放出的热量为1.1×105J,由实验数据可得如图所示的图线。

①在10~20min,容器内物质的分子动能,内能(两空都选填“变大”、“不变”或“变小”)。

②加热器加热60min后,该物质还没沸腾,放出的热量全部被该物质吸收,则该物质的温度会升到℃。

③该固体物质的比热是J/(kg/℃)。

【考点】
做功改变物体内能; 热传递改变物体内能; 比热容; 热量的计算; 分子动理论基本观点;
【答案】

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实验探究题 普通
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2. 【探究名称】探究做功改变物体内能;

【问题】小明发现用打气筒给篮球打气时,外壁有些发热,这是什么原因导致的呢?实验小组联系所学物理知识,提出了以下两个猜想:

猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦;

猜想2:可能是活塞不断压缩气体做功;

【证据】他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究,实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如下图所示:

(1)打气筒内壁热量是通过的方式传递到外壁;活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况,与四冲程内燃机的冲程相同。

(2)实验方案:用打气筒向气压不足的篮球内打气,10s内活塞在筒内往复运动20次,立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录如下表:

实验次序

时间/s

活塞往复次数

上部温度/℃

下部温度/℃

1

10

20

30.7

36.6

2

10

20

30.2

36.2

3

10

20

30.5

36.3

【解释】

(3)根据上、下部存在温度差,可知猜想一定是正确的;

(4)进一步验证①中的猜想:他们将打气筒与篮球(选填“连接”或“不连接”),让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,测出打气筒外壁的温度;当观察到的现象,就说明①中结论是正确的。

【交流】汽车行驶时间长了,轮胎会发热,这是通过的方式改变内能的;长途汽车在轮胎上加上滴水降温,是利用水蒸发吸热,同时还利用了水的的缘故。

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