16. 如图12-3所示是用来研究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。小球在光滑斜面上由静止开始下滑,到达底端的速度只与起点高度有关,起点越高,到达底端的速度越大,运动小球撞击停在平面上的木块后,木块运动距离越长,说明小球具有的动能越大。

(1)分析比较实验甲与实验乙,可得出结论:。
(2)分析比较实验乙与实验丙,可得出结论:。

解：
(1) 甲、乙实验中，小球质量相同，甲中小球到达水平面的速度更大，木块被推动的距离更远，说明动能更大。
结论：当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
(2) 乙、丙实验中，小球到达水平面的速度相同，乙中小球质量更大，木块被推动的距离更远，说明动能更大。
结论：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。

17. 如图所示为我国民间传统的手摇式爆米花机,燃料为安全环保的矿物油,某同学认真阅读说明书后,经过安全操作,做出了一锅香喷喷的爆米花。试回答下列问题:

(1)使玉米粒内能增加的方式是什么?
(2)打开阀门,将爆米花喷出的瞬间,锅内的水蒸气为什么会变成“白气”?

解：
(1) 使玉米粒内能增加的方式是热传递，玉米粒通过热传递吸收热量，内能增加。
(2) 打开阀门，将爆米花喷出的瞬间，锅内水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小水滴，形成“白气”。

18. 小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃)。
(1)如果小王用燃气灶将质量为5 kg、温度为20 ℃的水加热到100 ℃,则水需要吸收多少热量?
(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×10⁷ J/kg的煤气,且燃气灶烧水时的热效率热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比为20%,则实际消耗的煤气为多少千克?
(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高。若小王在同样的条件下将质量为5 kg、温度为20 ℃的水加热到100 ℃,可比原来节省0.04 kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?

解：
(1) 水吸收的热量：
$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}(t - t_0)$
$= 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}×(100℃ - 20℃)$
$= 1.68×10^6\ \mathrm{J}$
(2) 由$\eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}}$得，煤气完全燃烧放出的热量：
$Q_{\mathrm{放}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta} = \frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{20\%} = 8.4×10^6\ \mathrm{J}$
由$Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤气}}q_{\mathrm{煤气}}$得，实际消耗的煤气质量：
$m_{\mathrm{煤气}} = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{煤气}}} = \frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}} = 0.2\ \mathrm{kg}$
(3) 现在消耗的煤气质量：
$m'_{\mathrm{煤气}} = 0.2\ \mathrm{kg} - 0.04\ \mathrm{kg} = 0.16\ \mathrm{kg}$
现在煤气完全燃烧放出的热量：
$Q'_{\mathrm{放}} = m'_{\mathrm{煤气}}q_{\mathrm{煤气}} = 0.16\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J/kg} = 6.72×10^6\ \mathrm{J}$
现在燃气灶的热效率：
$\eta' = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q'_{\mathrm{放}}}×100\% = \frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{6.72×10^6\ \mathrm{J}}×100\% = 25\%$
答：(1) 水需要吸收$1.68×10^6\ \mathrm{J}$的热量；
(2) 实际消耗的煤气为$0.2\ \mathrm{kg}$；
(3) 现在燃气灶烧水时的热效率为$25\%$。