2025年优佳学案(云南)九年级物理全一册人教版第188页答案
14. 小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,用装有少量煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量都相同的水加热。

(1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的
质量
必须相同。
(2)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料
全部燃烧
后,通过比较
温度计的示数
来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小。
(3)在燃料燃烧过程中,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验
不能
比较两种燃料热值的大小。
(4)小明测出烧杯中水的质量及燃烧掉的燃料的质量,利用实验中测得的数据,算出了煤油和菜籽油的热值,将计算结果和燃料热值表比较发现偏小了很多。造成这种结果,不可能的原因是
C

A. 煤油和菜籽油没有完全燃烧
B. 烧杯吸收了部分热量
C. 测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D. 煤油和菜籽油燃烧放出的一部分热散失到空气中

答案

(1)质量
(2)全部燃烧;温度计的示数
(3)不能
(4)C
15. 淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为$1.5kg的金属块加热到420^{\circ}C$,然后放在室温为$20^{\circ}C$的空气中自然冷却。[已知金属块的比热容为$0.49×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)]$
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给$35^{\circ}C$、$1kg$的水加热,在标准大气压下水温升高多少摄氏度?

答案

(1)已知金属块质量$m_金=1.5\ kg$,初温$t_{金初}=420^{\circ}C$,末温$t_{金末}=20^{\circ}C$,比热容$c_金=0.49×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$。根据放热公式$Q_放=c_金m_金(t_{金初}-t_{金末})$,可得:
$\begin{aligned}Q_放&=0.49×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×1.5\ kg×(420^{\circ}C-20^{\circ}C)\\&=0.49×10^{3}×1.5×400\ J\\&=0.49×1.5×400×10^{3}\ J\\&=0.735×400×10^{3}\ J\\&=294×10^{3}\ J\\&=2.94×10^{5}\ J\end{aligned}$
(2)水的质量$m_水=1\ kg$,初温$t_{水初}=35^{\circ}C$,比热容$c_水=4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$,吸收热量$Q_吸=Q_放=2.94×10^{5}\ J$。根据吸热公式$Q_吸=c_水m_水\Delta t$,可得水温升高:
$\Delta t=\frac{Q_吸}{c_水m_水}=\frac{2.94×10^{5}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×1\ kg}=70^{\circ}C$
标准大气压下水的沸点为$100^{\circ}C$,水的末温为$t_{水初}+\Delta t=35^{\circ}C+70^{\circ}C=105^{\circ}C>100^{\circ}C$,所以水实际升高的温度为$100^{\circ}C-35^{\circ}C=65^{\circ}C$。
(1)$2.94×10^{5}\ J$
(2)$65^{\circ}C$