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初中物理热学难点辨析及计算题示例
  发布者:学科专家   来源:中国物理网  发布时间:2014-06-19

           1.在高温下用一把铁皮尺测量一根铜棒的长度,比在低温情况下用同一把铁皮尺测量所得结果( )

:铁与铜的热胀冷缩的程度有所不同(线胀系数(K-1) 铁 1.2×10-5 1.7×10-5) . 在高温下 铜热胀更大,尺子上的数字由于跟着膨胀的线条跑而使得单位长度比真实值要大,也比铁尺的单位长度要大,这时它显示的数据比真实值大,比用铁尺测量的数值小,误差大 ;反之如果在低温下,铜冷缩更加厉害 所以它比铁尺的单位长度要短一些,比用铁尺测量显示的数据要大,但是误差要小

2.为什么沿海地区的昼夜温差比内陆地区的小?答:沿海地区因为靠近海而多水,水的比热容较大,夏天在吸收相同热量的情况下,温度上升得少,而到了冬天,在同样冷却的情况下,温度下降得少,水就起了一个天然的空调的作用,它在夏天吸收大量的热而使得温度不致升得太高,在冬季则把夏季因吸热而储备的能量释放出来以阻止温度过度下降,所以沿海地区的四季温差小,昼夜温差也小。

内地因为远离海洋,多沙石和泥土,其比热容比水小得多,所以易升温也易降温,就导致昼夜温差大,四季温差也大.

3.有一支科学考察队到新疆罗布泊进行考察。当时是阴天,气温约为负15摄氏度,周围沙漠的沙丘上覆盖着约5—10cm厚的积雪,然而过了大约20min雪不见了,而脚下却是干爽的沙地,这一现象令在场的科学考察队员瞠目,这是什么原因造成的?

:这是由于雪直接升华为气态的水蒸气而形成的,雪升华时由固态直接变为气态,没有经过变为""这一步,所以地面不会变湿,脚下肯定是干爽的,在不知不觉这之中,雪已经消失,所以他用会目瞪口呆.

4.氮气是无色无味的气体,液态氮发生泄漏是为什么会冒白气?

:液态氮温度很低,它的温度低于-197摄氏度,液态氮发生泄漏后迅速汽化,而氮在汽化时从周围吸收大量的热量,使空气中的水蒸气液化形成白气 ,我们看到的"白气"是水蒸气雾化后的产物,而不是液态氮的产物,液态氮汽化而成的氮气是无色无味的,我们既无法看到,也无法闻到.

5.有两位同学制作了一台简易太阳能热水器。在夏天,这台热水器可将60kg水的温度由20°C升高至70°C,如果由电热水器产生这些热量,则要消耗多少kWh的电能?

:水的比热为4.2×10^3 焦耳/(千克?)

热水器吸收的热量:Q=CMt=60×4.2×10^3 ×50=1.26×10^7焦耳 ,

1千瓦时=1000×3600=3.6×10^6 焦耳

故需要电能为:126/363.5kwh

6.用一张光滑的厚纸盛些水放到火上加热,过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧这是为什么?

:水有一个很重要的特点,即它在沸腾时温度始终保持不变(虽然继续加热,但它的温度却无法升高,一直固定在沸点温度),而在一标准大气压下,水的沸点为100摄氏度,纸的着火点为187摄氏度,此时纸与沸水的温度基本相等,大致为100摄氏度,由于纸的温度未达到它的着火点,所以它不会燃烧.

7.把一盆0摄氏度的水放入0摄氏度的房间内( ) A .水一定会结冰 B .水一定不结冰 C .水的质量减小 D. 水的质量不变

辨析:不论是冰的熔化还是水的凝固,都会保持温度为零摄氏度不变,此题中水的温度达到了它的凝固点,初学者常会误认为水就开始凝固,这种判断的错误在于忽略了水凝固所需要的其他条件,水要凝固,除了温度要达到凝固点之外,还有一个条件,就是水要向外放热,但在0摄氏度的房间内这盆0摄氏度的水不能向外放热(因为热传递的重要任条件是要有温度差,在温度相同的两个物体之间不会发生热传递),因而水不会发生凝固,所以选 D.(水的质量不变),

8.将试管口朝下放在酒精灯火焰上方加热35秒钟后,立即竖直插入盛水的容器中某深度不动。产生的现象是_____.原因是_____

分析:产生的现象是试管中水液面逐渐上升,直到某一位置为止,因为试管被加热后空气膨胀,管内空气被赶走一部分,当把它竖直插入盛水的容器中后,管内热空气逐渐变冷,气压变小,外界大气压将容器中的水压进试,

9.为什么在冬季要用水和酒精的混合物当发动机的冷却液?

辨析:通常我们用水来做为发动机的冷却液,这是因为水的比热容大;如果在寒冷地区或寒冷季节则不用水而用水和酒精的混合液,这是因为水和酒精的混合液的凝固点低,不至于在低温下因凝固而失去通过对流作用带走热量的能力.

10.为什么柴油机比汽油机效率大?

辨析:汽油机燃烧室热效率转化较低,且燃料消耗率大。柴油机燃烧室热效率转化高,燃料消耗率小,但结构复杂。 柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。

着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火,其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数,对燃烧放热过程的特性有直接影响。在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料,在速燃期内几乎是同时燃烧的,所以放热速度很高,压力升高也特别快,压缩也特别强烈,"压缩比"比汽油机大得多,就使得柴油机效率很高.

11.壶中水烧开时,壶嘴冒出的白气与冰棒冒出的白气原因相同吗?为什么?

辨析:二者都是液化的现象,但学还是有区别的.壶中水烧开时,壶中的水大量地汽化,生成大量的水蒸汽,水蒸气冲出来后由于遇到冷的空气而液化成雾状的小液滴,这就是我们看到的壶嘴冒白气的原因. 冰棒很凉!它自己不会"冒出"水蒸气.而是空气中原本就存在的水蒸气遇到冷的冰棒发生液化所形成的.这样结论就比较明确了: 二者从物态变化的种类来说是相同的,但从水蒸气的来源来说是不相同的.

 
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