(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过液体升高的温度得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间(即比较吸收热量的多少),进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;
(2)比较不同物质的比热容,选用甲、丙两实验,加热相同一段时间,两种液体吸收的热量相等;液体a升温多,由c=
可知,a的比热容小;
a的比热容小,质量相同的液体a与b,在升高相同的温度时,由Q吸=cm△t可知,液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量.
(3)①50ml水的质量为:m=ρ水V=1×103kg/m3×50×10﹣6m3=0.05kg; 水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J; ②根据题意可知,Q吸=Q放,由Q放=qm可知, 酒精的热值为:q=
=
=4.2×105J/kg;
③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以算出的热值比标准值偏小. 故答案为:(1)甲乙;液体升高的温度;甲丙;加热时间的长短;(2)小于; (3)①水吸收的热量为4.2×103J;②酒精的热值为4.2×105J/kg;③偏小. 【点评】本题是一道关于物质比热容的实验,实验中应用了控制变量法,熟练应用控制变量法、熟练应用燃烧值公式即可正确解题.
25.(6分)(2017?江阴市)汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈.一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa,若飞轮的转速是2000转/分钟,效率为30%,求:
(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少? (2)做功冲程中,平均压力做多少功?
(3)汽油机在1小时内要消耗多少在汽油?(汽油的热值为4.6×107J/kg) 【分析】(1)知道活塞的横截面积和燃气对活塞的平均压强,根据F=pS求出燃
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气对活塞的平均压力;
(2)根据W=Fs求出平均压力做的功;
(3)飞轮的转速是2000r/min,意思是飞轮1min转2000r,对外做功1000次,据此求出汽油机在1小时内平均压力做的总功,根据η=全燃烧释放的热量,根据Q放=mq求出汽油的质量. 【解答】解:(1)由p=可得,燃气对活塞的平均压力: F=pS=8×105Pa×50×10﹣4m2=4000N; (2)做功冲程中,平均压力做的功: W=Fs=4000N×25×10﹣2m=1000J;
(3)因飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转2000r,对外做功1000次, 所以,1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次, 汽油机在1小时内做的总功: W总=60000×1000J=6×107J, 由η=
可得,汽油完全燃烧放出的总能量:
=2×108J,
×100%求出汽油完
Q放=
=
由Q放=mq得,完全燃烧汽油的质量: m=
=
≈4.35kg.
答:(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是4000N; (2)做功冲程中,平均压力做了1000J的功; (3)汽油机在1小时内要消耗4.35kg的汽油.
【点评】本题考查了压强公式、做过公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,要注意在四冲程汽油机中,一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功一次.
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参与本试卷答题和审题的老师有:外星人;沈加国;wscdd;ddllnn;bzlbx;wdwjy;739830;山东张洪霞;聪儿;951574352;yuanwd;空气凤梨;wdnyx2011;pywl;李金泉;fhp826;190438938;刘伟(排名不分先后) 菁优网
2017年4月12日
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