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物-t环),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(选填“变大”“变小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做;
(2)沸水放在房间里,温度自然降低的规律是;
A.先快后慢 B.先慢后快 C.均匀降低
(3)要喝一杯奶咖,可以有以下两种方式,你认为方式 的冷却效果较好;
①先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
②先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min。
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢为;(用含有q的关系式表示)
(5)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,保温杯敞开口,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·℃),水的密度为kg/m3 , 盐水的密度为1.1×103kg/m3 , 则盐水的比热容为 J/(kg·℃);
(6)如图丙,烧杯装有相同质量、初温均为80℃的水和煤油,将两个相同质量、初温均为20℃的铁块同时放入水和煤油中(已知c水>c煤油),不计热损失,热平衡后,以下说法正确的是。
A.水降低的温度多 B.煤油降低的温度多
C.煤油放出热量多 D.两个铁块吸收热量相同