10.人们设想中的一种永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机不能够永远工作下去，因为它违背了，抽水机在工作过程中，机械能总量（选填“增多”“减少”或“不变”）。

10.能量守恒定律 减少 [解析]该机械装置不能永远工作下去,因为抽水机在此过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,最终抽水机会停止工作;该机械装置不能永远工作下去,因为它违背了能量守恒定律。

11.图1是某兴趣小组在科技节活动中展示的小船。加热易拉罐一段时间后，小船就能向前运动。水蒸气推动小船的过程中，能量的转化情况是，这与图2（选填“a”或“b”）中的能量转化情况相同。

11.内能转化为机械能 b [解析]水蒸气推动小船的过程中,水蒸气的内能转化为小船的机械能;题图2a中,两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;题图2b中,两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能。水蒸气推动小船的过程中,能量的转化与图2b中能量的转化情况相同。

12.图1是比较不同物质吸热情况的实验装置。

(1)实验中应量取相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图1中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和。
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可通过(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)从图2中可以看出，液体的比热容较大。
(4)若乙液体的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg•℃)}$，则甲液体的比热容为$\mathrm{J/(kg•℃)}$。

12.(1)质量 秒表 (2)加热时间 (3)乙$ (4)2.1×10^3 [$解析](1)为了比较不同物质的吸热情况,应控制物质的质量相等;该实验需要比较不同物质在相同时间内温度的变化情况,故还需要秒表测量时间。(2)选用相同的加热器,相同的时间加热器放出的热量相同,加热器浸没在液体中,所以可通过加热时间来反映甲、乙液体吸收热量的多少。(3)由题图2可看出,吸收相同热量(加热时间相同)时,乙液体温度上升得少,所以乙液体的比热容较大。(4)由题图2可以看出,在加热2 min时,甲升高的温度是乙升高温度的两倍,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容为乙比热容的一半,即c甲$=4.2×10^3 J/(kg·℃)/2=2.1×10^3 J/(kg·℃)$。

13.卡式炉是围炉煮茶和郊游常用的炉具，如图所示，某卡式炉采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2 L、初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃消耗了25 g丁烷气体，已知水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg•℃)}$，水的密度为$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，丁烷的热值为$4.8×10^7\ \mathrm{J/kg}$。求：
(1)壶中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)丁烷气体完全燃烧放出的热量；
(4)该卡式炉的加热效率。

答案 P06

13.解:(1)壶中水的体积$V=2 L=2×10^-3 m^3$
水的质量m水=ρ水$V=1.0×10^3 kg/m^3×2×10^-3 m^3=2 kg$
(2)水吸收的热量
Q吸=c水m水$(t-t0)=4.2×10^3 J/(kg·℃)×2 kg×(100℃-25℃)=6.3×10^5 J$
(3)丁烷气体完全燃烧放出热量Q放=qm丁烷$=4.8×10^7 J/kg×25×10^-3 kg=1.2×10^6 J$
(4)该卡式炉的加热效率η=Q吸/Q放$=6.3×10^5 J/1.2×10^6 J=52.5%$
答:(1)壶中水的质量为2 kg。
(2)水吸收的热量是$6.3×10^5 J$。
(3)丁烷气体完全燃烧放出的热量是$1.2×10^6 J$。
(4)该卡式炉的加热效率是52.5%。