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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)。

【考点】
比热容;
【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,发生条件是两个物体具有

(2)散热快慢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·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3 , 则盐水的比热容为J/(kg·℃)。

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