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4. 图14-3-4为《天工开物》中记载的“蒸炒油料”的场景，在同一个灶上对芝麻、菜籽等油料作物进行炒和蒸。下列说法正确的是(
A.蒸炒油料的过程中，有能量损失，因此能量是不守恒的
B.翻炒油料时，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动
C.油料被蒸后升温，是通过做功的方式改变油料的内能的
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率，可以使利用效率达到100%
B
)。A.蒸炒油料的过程中，有能量损失，因此能量是不守恒的
B.翻炒油料时，香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动
C.油料被蒸后升温，是通过做功的方式改变油料的内能的
D.在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率，可以使利用效率达到100%
答案
蒸炒油料的过程中,有能量损失,但损失的能量并没有消失,能量的总量是守恒的,选项A错误;翻炒油料时,香气四溢是因为分子在不停地做无规则运动,选项B正确;油料被蒸后升温,是通过热传递的方式改变油料的内能的,选项C错误;在同一个灶上蒸炒油料能提高能量利用率,但仍然会有能量损失,不能使利用效率达到100%,选项D错误。
解析
【分析】
本题结合古代“蒸炒油料”的场景，考查热学相关基础知识点，需逐一分析每个选项，结合能量守恒定律、分子热运动、内能改变方式、能量利用率的概念判断对错。
【解析】
选项A：根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会发生转化或转移。蒸炒过程中虽有能量损失，但总能量仍守恒，A错误。
选项B：香气四溢是扩散现象，本质是分子在不停地做无规则运动，B正确。
选项C：油料被蒸时，热量从高温的蒸汽传递到油料，是通过热传递的方式改变内能，而非做功，C错误。
选项D：能量利用率不可能达到100%，因为总会有部分能量散失到周围环境中，D错误。
【答案】
B
【知识点】
分子热运动、内能的改变、能量守恒定律
【点评】
本题结合传统工艺场景考查热学基础概念，需准确区分各知识点的应用，难度适中，属于基础题。
【难度系数】
0.6
本题结合古代“蒸炒油料”的场景，考查热学相关基础知识点，需逐一分析每个选项，结合能量守恒定律、分子热运动、内能改变方式、能量利用率的概念判断对错。
【解析】
选项A：根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会发生转化或转移。蒸炒过程中虽有能量损失，但总能量仍守恒，A错误。
选项B：香气四溢是扩散现象，本质是分子在不停地做无规则运动，B正确。
选项C：油料被蒸时，热量从高温的蒸汽传递到油料，是通过热传递的方式改变内能，而非做功，C错误。
选项D：能量利用率不可能达到100%，因为总会有部分能量散失到周围环境中，D错误。
【答案】
B
【知识点】
分子热运动、内能的改变、能量守恒定律
【点评】
本题结合传统工艺场景考查热学基础概念，需准确区分各知识点的应用，难度适中，属于基础题。
【难度系数】
0.6
5.津津同学家里原来用液化石油气烧水，大约每天需要100 L的60 ℃热水。他参加了学校“项目式学习”小组活动后，在老师和同学们的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器，可以帮他家完成烧水的任务。
(1)100 L的水从20 ℃加热到60 ℃，吸收的热量为多少？
(2)若原先烧水时液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收，则改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少千克？[水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，液化石油气的热值为$8×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$]
(1)100 L的水从20 ℃加热到60 ℃，吸收的热量为多少？
(2)若原先烧水时液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收，则改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少千克？[水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，液化石油气的热值为$8×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$]
答案
(1)$1.68×10^7\ \mathrm{J}$;(2)0.3 kg。
【解析】(1)100 L的水的质量$m_{水}=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×100×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$;这些水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×100\ \mathrm{kg}×(60\ ℃-20\ ℃)=1.68×10^7\ \mathrm{J}$。(2)由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^7\ \mathrm{J}}{70\%}=2.4×10^7\ \mathrm{J}$;每天可节约液化石油气的质量$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.4×10^7\ \mathrm{J}}{8×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.3\ \mathrm{kg}$。
【解析】(1)100 L的水的质量$m_{水}=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×100×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$;这些水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×100\ \mathrm{kg}×(60\ ℃-20\ ℃)=1.68×10^7\ \mathrm{J}$。(2)由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^7\ \mathrm{J}}{70\%}=2.4×10^7\ \mathrm{J}$;每天可节约液化石油气的质量$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.4×10^7\ \mathrm{J}}{8×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.3\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需先根据水的体积和密度计算水的质量，再利用吸热公式计算水吸收的热量；第(2)问需先根据热效率公式算出液化石油气完全燃烧需放出的总热量，再利用热值公式计算所需液化石油气的质量，该质量即为每天节约的液化石油气质量。
【解析】
(1) 先计算100 L水的质量：
水的体积 $ V = 100\ \mathrm{L} = 100 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.1\ \mathrm{m}^3 $，
根据密度公式 $ m = \rho V $，水的质量 $ m_{水} = \rho_{水} V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 100\ \mathrm{kg} $；
再根据吸热公式 $ Q_{吸} = c_{水} m_{水} (t - t_0) $，水吸收的热量：
$ Q_{吸} = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 100\ \mathrm{kg} × (60℃ - 20℃) = 1.68 × 10^7\ \mathrm{J} $。
(2) 已知液化石油气燃烧放热的效率 $ \eta = 70\% $，根据热效率公式 $ \eta = \frac{Q_{吸}}{Q_{放}} $，可得液化石油气需放出的总热量：
$ Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{1.68 × 10^7\ \mathrm{J}}{70\%} = 2.4 × 10^7\ \mathrm{J} $；
再根据热值公式 $ Q_{放} = m q $，可得每天节约的液化石油气质量：
$ m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.4 × 10^7\ \mathrm{J}}{8 × 10^7\ \mathrm{J/kg}} = 0.3\ \mathrm{kg} $。
【答案】
(1) $ 1.68×10^7\ \mathrm{J} $；(2) $ 0.3\ \mathrm{kg} $
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率
【点评】
本题是热学基础计算题，综合考查密度、吸热公式、热效率公式及热值公式的应用，步骤清晰，注重基础公式的掌握，是初中物理热学部分的典型题型，能有效考察学生对热学核心公式的理解与运用能力。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第(1)问需先根据水的体积和密度计算水的质量，再利用吸热公式计算水吸收的热量；第(2)问需先根据热效率公式算出液化石油气完全燃烧需放出的总热量，再利用热值公式计算所需液化石油气的质量，该质量即为每天节约的液化石油气质量。
【解析】
(1) 先计算100 L水的质量：
水的体积 $ V = 100\ \mathrm{L} = 100 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 0.1\ \mathrm{m}^3 $，
根据密度公式 $ m = \rho V $，水的质量 $ m_{水} = \rho_{水} V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 100\ \mathrm{kg} $；
再根据吸热公式 $ Q_{吸} = c_{水} m_{水} (t - t_0) $，水吸收的热量：
$ Q_{吸} = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 100\ \mathrm{kg} × (60℃ - 20℃) = 1.68 × 10^7\ \mathrm{J} $。
(2) 已知液化石油气燃烧放热的效率 $ \eta = 70\% $，根据热效率公式 $ \eta = \frac{Q_{吸}}{Q_{放}} $，可得液化石油气需放出的总热量：
$ Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{1.68 × 10^7\ \mathrm{J}}{70\%} = 2.4 × 10^7\ \mathrm{J} $；
再根据热值公式 $ Q_{放} = m q $，可得每天节约的液化石油气质量：
$ m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.4 × 10^7\ \mathrm{J}}{8 × 10^7\ \mathrm{J/kg}} = 0.3\ \mathrm{kg} $。
【答案】
(1) $ 1.68×10^7\ \mathrm{J} $；(2) $ 0.3\ \mathrm{kg} $
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率
【点评】
本题是热学基础计算题，综合考查密度、吸热公式、热效率公式及热值公式的应用，步骤清晰，注重基础公式的掌握，是初中物理热学部分的典型题型，能有效考察学生对热学核心公式的理解与运用能力。
【难度系数】
0.6
