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1. 如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200 g、100℃开水,忽略内胆及空间的热能消耗,热平衡后,求:
(1)
杯内水温为多少?
(2)
饮用后迅速将200 g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度将上升至多少?
【考点】
热量的计算;
【答案】
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1. 汽车发动机的冷却系统里装有 20千克20℃的水,若发动机工作时放出1.26×10
6
焦的热量并被水吸收,则水的温度会升高多少?
解答题
普通
2. 随着人们生活水平的提高,越来越多的南方家庭采用“水地暖”进行取暖,其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系如表所示(单位:瓦/米
2
)。
装饰层材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯
136.6
103.5
93.5
聚丁烯
125.7
96.9
90.0
(1)
若该地暖系统的总水量为2×10
3
千克,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?[c
水
=4.2×10
3
焦/(千克·℃)]
(2)
若某家庭木地板的面积为80米
2
, 散热管材料为聚丁烯,供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少?
(3)
“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?(写出一点)
解答题
普通
3. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×10
3
J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×10
7
J/kg]求:
(1)
水吸收的热量是多少?
(2)
此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)
科学研究表明:1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×10
3
J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
解答题
普通
1. 单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg.C)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是
J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的
冲程相同。
填空题
普通
2. 科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)
在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为
J,这个值也是物体A增加的机械能。
(2)
把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧
g的酒精。上述过程中,水的内能增加是通过
(填“做功”或“热传递”)的途径实现的。【已知:水的比热容为4.2×10
3
J/(kg℃),酒精的热值为3.0×10
7
J/kg】
填空题
普通
3. 新冠疫情期间,ECMO(体外肺膜氧合)技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉(如图甲)或动脉(如图乙),起到部分心肺替代作用,其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
(1)
ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体
(填器官名称)的功能。
(2)
ECMO 技术常被用于挽救肺功能丧失或心肺功能衰竭病人的生命, 其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图
所示模式, 判断依据是
。
(3)
已知热交换器管道内血流量为 5L/min,为了维持病人正常体温,需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从 33℃提高到 37℃,则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量?(Q
吸
=cm(t-t
0
),血液的比热容为 0.85×10
3
J/(kg·℃),密度为1.05×10
3
kg/m
3
)
解答题
普通