1. 如图所示,热机发明后,一直在持续的改进和发展中。

材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)。

材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。

材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。阅读上面材料,回答下列问题

(1) 根据材料知道内燃机一个工作循环有四个冲程,请你判断图丙中表示的是冲程,是将能转化为能。
(2) 汽车发动机是常见的一种内燃机,它工作时用水而不用其他液体来做冷却剂,这是因为水的。某汽车散热器中装有质量为5 kg、温度为20℃的水,在水温升高40℃的过程中,水吸收的热量是J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3) 某汽车发动机的能量流向如图丁所示,请根据给出的信息计算;完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 J的能量,这些能量能产生 J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【考点】
比热容; 热量的计算; 燃料的热值; 热机的四个冲程;
【答案】

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牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢大小等于单位时间内散失热量的多少。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律,如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t-t),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同,由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。

(1) 物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做;散热快慢q的单位是
(2) 一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热系数为k,当物体温度降低到29℃时,散热快慢q=;散热系数k的单位是
(3) 如题图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,保温杯散开口,将两个保温杯分别放置到图乙的电脑温控箱中;

①如果将温控箱的温度设置为10℃,且保持不变,则水和盐水在散热过程中的散热快慢q与(t-t)的关系说法正确的是

A.B.

C.D.以上选项均不正确

②如果将温控箱的温度设置为20℃,且保持与杯中液体温差不变,水和盐水温度随时间变化的图像如题图丙所示。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的体积为250mL,测出盐水的比热容为3×103J/(kg·℃),则实验中所用盐水的密度为kg/m3 , 此过程盐水的散热快慢q为(计算结果保留一位小数,注意写单位)。

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牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t-t),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时同也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。

(1) 物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做
(2) 散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______; A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3) 一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢为
(4) 如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯散开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3 , 则盐水的比热容为J/(kg·℃)。
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