专题4 热学（解析版）

专题4热学【命题重点】热学内容是中考命题比较重要的内容,一般落实在这些知识点上:温度计,扩散现象,物态变化,温度、热量和内能的区别,比热容,热机,热效率等。【方法要点】掌握温度计的工作原理和读数方法;掌握相关的概念,能用微观的知识解释宏观现象,区别温度、热量、内能、机械能等概念;热效率的题需要画图罗列能量的转化情况,梳理哪部分能量分别是有用功、额外功和总功,然后根据各自的公式列式求解。【例题精析】类型1温度计【例1】做“观察水的沸腾”实验时：（1）实验使用的温度计是根据液体的规律制成的。（2）如图甲为某同学实验时测沸水温度的情形。他的错误之处是。（3）纠正错误后，他观察到从开始加热至水沸腾，所用时间过长，造成这种现象的原因可能是。（4）他对实验进行了改进之后，每隔1min记录温度计示数（见下表），直到水沸腾一段时间后停止读数，根据表中的数据在图乙中画出水温随时间变化的图象。时间t/min0123456789温度T/℃90929496989999999999（5）他们观察到水沸腾时的现象应该是丙图中的图。从实验可得出，液体在沸腾过程中要热，但温度；实验测出水的沸点为℃。【解答】解：（1）实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的；（2）由图甲知，温度计的玻璃泡碰到了容器底；（3）加热时间过长，可能是水太多，或水的初温较低造成的；（4）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：；（5）由图丙知，a气泡在上升过程中体积逐渐变大，是沸腾时的图象，b中气泡在上升过程中体积逐渐变小，是沸腾前的图象；由实验数据知，水在沸腾过程中，吸热温度保持不变，水沸腾时的温度是99℃，所以水的沸点是99℃。故答案为：（1）热胀冷缩；（2）温度计的玻璃泡碰到了烧杯底；（3）水太多（或水的初温较低）；（4）见上图；（5）a；吸；保持不变；99。【变式1】表中是小明分别探究“冰熔化”和“水沸腾”实验的部分数据。表一时间/min012345678温度/℃﹣6﹣4﹣2000123表二时间/min0123456温度/℃909294？989898根据数据回答下列问题：（1）表二中第3分钟时温度计的示数如图所示是℃．（2）由表一、表二数据可发现冰熔化和水沸腾的过程中温度都是（选填“升高”“降低”或“保持不变”）。（3）甲、乙两图中能正确反映水沸腾时现象的是图。（4）从图丙中可以看出，水的沸点是℃．此时当地的大气压比l个标准大气压（选填“高”“低”或“相等”）。（5）小明发现水沸腾时，杯口不断地冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷后形成的小水珠。（填物态变化名称）（6）小明得出水沸腾的条件：达到沸点且继续吸热，但他发现撤掉酒精灯时，烧杯内的水没有立即停止沸腾，你认为可能的原因是。（写出一条即可）【解答】解：（1）图中的温度计指示的温度是96℃；（2）由表一、表二数据可发现冰熔化过程中，继续吸热，温度保持不变；液体沸腾前吸收热量，温度不断升高，液体沸腾时吸收热量，温度保持不变。（3）甲图中气泡在上升过程中体积减小，所以是沸腾前的现象；乙图中气泡在上升过程中体积不断增大，所以是沸腾时的现象。（4）如图，水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以水的沸点是98℃。一标准大气压下水的沸点是100℃，沸点跟气压有关，气压越低，沸点越低，所以此时大气压小于1标准大气压。（5）杯口不断地冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷后液化成的小水滴；（6）酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，当移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾。故答案为：（1）96℃；（2）保持不变；（3）乙；（4）98；低；（5）液化；（4）铁圈和石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热。类型2扩散现象【例2】如图是物理上的一些插图，对插图的下列说法中正确的是（）A．（a）图所示装置是演示液体的扩散的 B．（b）图所示装置是演示固体的扩散的 C．（c）图所示装置是演示空气被压缩时内能增大的 D．（d）图所示装置是演示内能转化机械能的【解答】解：A、甲图，清水和硫酸铜溶液过一段时间，形成均一稳定的混合物，反映液体之间的扩散现象，故A正确；B、乙图，两个铅块粘在一起，这表明了分子之间的引力，故B错误；C、丙图，活塞对空气做功，空气内能增大，故C正确；D、丁图，试管内水蒸气对外做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，故D正确。故选：ACD。【变式2】科学研究需要进行实验，得到事实，并在此基础上进行必要的推理。因此，在学习科学过程中我们需要区分事实与推论，则下列表述，正确的是（）①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈。A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论 C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论【解答】解：①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中，这是实验事实；②在液体扩散实验中，红墨水滴人热水，热水很快变红，这是实验事实；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这是实验推论；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈，这是实验推论。故①②是事实，③④是推论；故选：A。类型3内能【例3】随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们许多的家庭。小明同学家最近也购买了一辆轿车。（1）汽车发动机是汽油机，发动机内有四个汽缸（如图甲），发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（选填图甲中的字母）。（2）假设小明同学家的汽车在实际匀速行驶过程中，汽车受到的平均阻力为600牛，求该汽车发动机每行驶100千米所做的功？（3）小明很想知道引擎盖的质量，于是他站在一体重计上，此时体重计显示的读数为58千克，接着他用双手竖直将引擎盖微微抬起，此时体重计的读数为78千克，最后画出了引擎盖的模型，如图乙。引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖的重力作用点，并且测得OA＝80厘米，AB＝40厘米。那么引擎盖的质量为多少千克？【解答】解：（1）发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程；由图A知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；由图B知，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；该过程将机械能转化为内能；由图C知，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；该过程将内能转化为机械能；由图D知，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；故选C。（2）汽车匀速行驶时，水平方向上受到的牵引力F与阻力f平衡，则牵引力F＝f＝600N；汽车发动机所做的功：W＝Fs＝600N×100×103m＝6×107J；（3）由题意知，体重计的示数变化量：△m＝78kg﹣58kg＝20kg；则小洪所受引擎盖的压力：F压＝△mg＝20kg×9.8N/kg＝196N；根据力的作用的相互性可知，他对引擎盖的动力：F＝F压＝196N；根据杠杆的平衡条件可得G×OA＝F×OB，则G=F×OBOA则引擎盖的质量为：m=Gg答：（1）C；（2）该汽车发动机每行驶100千米所做的功为6×107J；（3）引擎盖的质量为30kg。【变式3】某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求：（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？【解答】已知：水的质量m1＝200kg，初温t0＝25℃，末温t＝100℃，c＝4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的质量m2＝6kg，无烟煤的热值是q＝3.4×107J/kg求：（1）锅炉内的水吸收的热量Q吸＝？；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量Q放＝？；（3）锅炉的效率η＝？解：（1）锅炉内的水吸收的热量：Q吸＝cm1（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×107J；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放＝m2q＝6kg×3.4×107J/kg＝2.04×108J；（3）锅炉的效率η=Q吸Q放答：（1）锅炉内的水吸收的热量为6.3×107J；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量为2.04×108J；（3）此锅炉的效率是30.9%。类型4比热容【例4】某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg・℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（）A．47.7℃ B．51.2℃ C．59.5℃ D．66.0℃【解答】解：将1.2kg热水分成5等份，每份质量m0＝0.24kg，第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：Q1＝c0m0（t﹣t1），Q1′＝cm（t1﹣t0）不计工件与热水向周围环境传递热量，热传递完全后，则Q1＝Q1′所以，c0m0（t﹣t1）＝cm（t1﹣t0）即：4.2×103J×0.24kg×（90℃﹣t1）＝0.88×103J×4.2kg×（t1﹣10℃）解得：t1≈27.1℃，同理：t2≈40.6℃，t3≈51.2℃；t4≈59.5℃；t5≈66.0℃。则放入第四份热水前，铝合金工件的温度为t3≈51.2℃。故选：B。【变式4】由比热的公式C=QA．物质的比热容跟它的质量成反比 B．物质的比热容跟它的热量成正比 C．物质的比热容跟它的温度变化成反比 D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关【解答】解：比热的公式C=Qm(t-t0)是由热量的计算公式Q＝cm（故选：D。【变式5】有三种液体分别用相同的热得快加热。如图是加热时液体温度随时间变化的图象。下列分析不正确的是（）A．如果b、c质量相同，b的比热小于c的比热 B．如果a、b是同种物质，a的质量大于b的质量 C．如果b、c是不同种液体，b的沸点大于c的沸点 D．如果a、b是不同种物质，它们的沸点相同【解答】解：A、从图中看出，b液体的沸点高于c液体的沸点。如果b、c的质量相同，吸收相同的热量（加热时间相同）时，在沸腾前b液体的温度升高得快，说明b液体的比热容小，即b的比热小于c的比热。故A正确；B、从图中看出，a液体最先沸腾，b液体后沸腾，如果它们是同种物质，比热容相同，后沸腾的b液体吸收的热量多（加热至沸腾所需时间长），根据吸热公式可知，b液体的质量要大。故B错误；C、从图中看出，b液体的沸点高于c液体的沸点，故C正确；D、如果a、b是不同种物质，从图中看出，a液体和b液体的沸点相同，故D正确。故选：B。【针对训练】一．选择题（共9小题）1．春天来了，太子湾公园的郁金香吸引了众多游客前往观赏。游客在远处就能闻到花的香味。原因是（）A．分子很小 B．分子是可分的 C．分子之间有间隔 D．分子在不断地运动【解答】解：在远处就能闻到花香味，是因为花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人们闻到花香。A、由分子的性质可知，在远处就能闻到花香味的主要原因与分子很小无关，故选项错误。B、由分子的性质可知，在远处就能闻到花香味的主要原因与分子是可分的无关，故选项错误。C、由分子的性质可知，在远处就能闻到花香味的主要原因与分子之间有间隙无关，故选项错误。D、由于分子是在不断的运动的，这是造成在远处就能闻到花香味的主要原因，故选项正确。故选：D。2．小明家买的新车有6只汽缸，但工作原理还是四冲程的内燃机，下列有关四冲程的内燃机工作过程，下列说法正确的是（）①压缩冲程，汽缸内气体被压缩，机械能转化为内能②做功冲程中，内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功，所以其他3个冲程可有可无④该汽油机转速3000转/分，则每秒钟做功25次A．只有①② B．只有②④ C．只有①②④ D．①②③④【解答】解：①内燃机的四个冲程中，压缩冲程中汽缸内气体被压缩，机械能转化为内能，故①正确；②做功冲程将内能转化成机械能，故②正确；③四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程为完成做功冲程做准备，不可缺少，故③错误；④该汽油机有6只汽缸，转速3000r/min＝50r/s，每秒钟转50r，故共经过50×2×6＝600个冲程，做功150次，故④错误。综上所述，只有①②正确。故选：A。3．描述二十四节气的相关诗句中蕴含着丰富的科学知识，一下分析正确的是（）A．立春：“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是通过做功的方式实现的 B．清明：“清明时节雨纷纷”，形成雨是凝固现象，需要吸热 C．秋风：“丹桂小菊万径香”，桂花飘香说明分子在永不停息的运动 D．霜降：“一朝秋暮露成霜”，形成霜是升华现象，需要吸热【解答】解：A、“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的，故A错误；B、“清明时节雨纷纷”，雨的形成是液化现象，放出热量。故B错误；C、桂花飘香是桂花分子运动，说明分子在永不停息地做无规则运动。故C正确；D、霜是高空中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，需要放出热量，故D错误。故选：C。4．下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（）A．物体只吸收热量而不对外做功，温度不一定升高 B．物体吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高 C．物体的温度越高，它所具有的热量就越多 D．100℃的水蒸气具有的内能一定比100℃水具有的内能大【解答】解：A、晶体在熔化过程中，继续吸收热量（不对外做功），但是温度不变，故A正确；B、物体吸收了热量，物体内能增加，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程吸热，内能增加但温度不变，故B错误；C、热量是指在热传递过程中传递内能的多少，热量是一个过程量，不能用“具有”来描述，故C错误；D、内能不仅与温度、状态有关，还与质量有关，所以100℃的水蒸气具有的内能不一定比100℃水具有的内能大，故D错误；故选：A。5．本学期，老师为我们做了许多实验，下列有关实验现象和事件可以作为证据的是（）A．铅笔在篮球和木板上移动的位置变化证明地球是球体 B．两本科学书相对挤压隆起证明板块的碰撞情形 C．芝麻和黄豆混合总体积减小证明分子之间有空隙 D．老师在前面喷香水，后排同学也能闻到香味证明分子在不停的运动【解答】解：A．铅笔长度一定，当铅笔沿木板运动时，我们看到的长度是相同的；但沿篮球运动时，我们看到长度是减小的，可以模拟物体在地球上的运动情况，但不能证明地球是球体。故A错误；B．将两本书相对挤压隆起，可以模拟地球板块的运动，但不能证明板块的碰撞情形，故B错误；C．芝麻与黄豆属于宏观物质，不能用分子的性质来解释，混合后体积变小，不能证明分子之间有空隙，故C错误；D．老师在前面喷香水，后排同学也能闻到香味，是由于香水分子运动的结果，可以证明分子在不停运动。故D正确。故选：D。6．现有同种材质的甲、乙两金属球，它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入同一杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2（混合过程中无热损失）。则（）A．t1＝t2 B．t1＞t2C．t1＜t2 D．无法判断【解答】解：水的初温高于甲乙的初温，甲乙初温相等，甲投入水中，水温下降t1，甲的温度升高△t甲，把甲取出，再把乙投入水中，水温又下降t2，乙的温度升高△t乙，如图，从图上可以看出甲升高的温度大于乙升高的温度，甲吸收的热量：Q甲＝cm△t甲，乙吸收的热量：Q乙＝cm△t乙，因为甲和乙是材料相等，质量相等，△t甲＞△t乙，所以，Q甲＞Q乙，不计热量损失，Q甲＝Q水吸＝c水m水t1，Q乙＝Q'水吸＝c水m水t2，由于Q甲＞Q乙，所以Q水吸＞Q'水吸，即c水m水t1＞c水m水t2，所以t1＞t2。故选：B。7．某同学做探究“冰和蜡烛熔化特点”的实验装置分别如图1、如图2所示。下列说法不正确的是（）

A．图1所示装置缺少酒精灯加热是不可行的 B．图2水浴加热的目的是为了使蜡受热均匀 C．图3为冰的熔化过程，冰在熔化过程中温度不变但要继续吸热 D．比较AB段、CD段的倾斜程度可知，水的比热比冰大【解答】解：A、由于冰在常温下就可以熔化，因此在实验过程中，不需要使用酒精灯加热，可以仔细观察实验中的现象，故A错误；B、图2装置的水浴法，能使固体均匀受热，故B正确；C、从图中可以看出，该物质在BC段温度保持不变，所以是晶体的熔化过程，熔化过程中温度不变但要继续吸热，故C正确；D、冰化成水质量不变，但比热容发生了变化，所以同样受热情况下，温度变化快慢不同，比较AB段、CD段的倾斜程度可知，水的比热比冰大，故D正确；故选：A。8．由于连续多日晴燥高温，给农业生产和居民生活带来了极大的困扰，为此，2013年8月1日，杭州实施了人工降雨，使全城直接从“烧烤模式”过渡到了“冰雹模式”（如图），对此下列说法正确的是（）A．人工降雨所用的干冰是细小的冰块 B．冰雹的形成过程属于液化 C．人工降雨说明人类可以对水循环的各个环节进行自由的控制 D．“南水北调”也是改变水循环路径的举措之一【解答】解：A、干冰不是冰，是急剧降温后二氧化碳（常温下是气态）的固态物，也就是二氧化碳的固体，故A错误；B、冰雹是固体，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，是凝华现象，故B错误；C、人类活动可以深刻地影响水循环的某些环节，但不是“自由的控制”，故C错误；D、修建水库，跨流域调水，改变局部地表径流，可以调节水资源的时间空间的分布，从而使人们合理的利用水资源。目前我国修建的水库很多，起到了积极的意义。我国的南水北调工程也缓解了北方部分地区的缺水问题，故D正确。故选：D。9．小美同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程绘制成如图1所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（）A．图象中的DE段是冰的熔化过程 B．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热 C．水的凝固点是0℃ D．物质在AB段比CD段比热大【解答】解：A、图象中AB段表示冰吸热升温，而BC段才是冰的熔化过程；DE段是水的沸腾过程，故A错误。B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故B错误。C、从图象上可以看出，冰熔化时温度一直保持在0℃，说明冰是晶体，其液态是水，水的凝固点是0℃；故C正确。D、根据公式Q吸＝cm△t可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热c和升高的温度△t成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小；故D错误。故选：C。二．填空题（共2小题）10．小金在做“观察水的沸腾”实验时，他先后使用了三个实验装置，分别如图a（加盖）、b、c所示，其中酒精灯和烧杯均为同一规格，并根据实验数据绘制了甲、乙、丙三幅图象，则a装置所对应的图象为。【解答】解：由实验装置abc图可知，a装置烧杯上面加了一个盖，受气压变化影响，水的沸点高于100℃，所以用a装置做实验作出的图象是丙图。由乙、丙两图象可知，水的初温相同，乙图加热较长时间水才能沸腾，原因可能是水过多，然后比较bc装置可知，c装置总烧杯内的水的质量较多，所以用c装置做实验作出的图象是乙图；则用b装置做实验作出的图象是甲图。故答案为：丙。11．温度表示物体的冷热程度，为测量温度的变化，规定了温度的单位目前国际上用得较多的温度单位有摄氏度C华氏度F等，摄氏度规定：在1标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度为0度，水的沸点为100度，其间平均分为100份，每一等份为1度，记作1oC．华氏度规定：在标准大气压下，冰的熔点为32oF，水的沸点为212oF，有180等分，每等分为华氏1度，记作”1oF”有关温度，回答以下问题（1）温度变化会使物质状态改变，冰变成水的物态变化是。（2）摄氏温度与华氏温度之间的可以相互转换，若现温度为200C，则为oF（3）我国在内的绝大多数国家都使用摄氏度，英国、美国等仅有的5个国家使用华度，以下支持美国以华氏度为温度单位的是①美国曾是英国的殖民地，美国人习惯继续沿用英国的温度单位；②以标准大气压下水的冰点和沸点为温度准点，因此在没有温度计的情况下，也可以大致估测出外界的温度；③华氏度在冰点和沸点之间相隔180等分，比摄氏度多，从而精确度更高。④绝大多数人将气温作为舒适度，穿衣指数和户外指数的参考，华氏度为温度单位温度变化更加明显人类是对温度变化十分敏感的动物，更加贴合人体感知气温的敏感程度⑤两者温差值相等，能够方便转换，因此，用摄氏度和华氏度都没有关系【解答】解：（1）在物态变化中，物体由固态变为液态的过程为熔化，所以冰变成水的物态变化是熔化；（2）纯净的冰水混合物的温度为0摄氏度，水的沸点为100摄氏度，其间平均分为100份，每一等份为1摄氏度，记作1oC．华氏度规定：在标准大气压下，冰的熔点为32oF，水的沸点为212oF，有180等分，每等分为华氏1度，记作”1oF”有关温度，所以摄氏温差100摄氏度等同华氏温差180oF，则1摄氏度=180100华氏度＝华氏温度32℉等于摄氏温度0℃，所以华氏温度与摄氏温度关系：F＝1.8t+32，温度为200C，则为68℉；（3）摄氏温度和华氏温度都可以计量温度，关键是符合人们的认知和习惯，并且在计量过程中不存在错误或者有其自身优点，所以②以标准大气压下水的冰点和沸点为温度准点，因此在没有温度计的情况下，也可以大致估测出外界的温度；③华氏度在冰点和沸点之间相隔180等分，比摄氏度多，从而精确度更高。④绝大多数人将气温作为舒适度，穿衣指数和户外指数的参考，华氏度为温度单位温度变化更加明显人类是对温度变化十分敏感的动物，更加贴合人体感知气温的敏感程度⑤两者温差值相等，能够方便转换，因此，用摄氏度和华氏度都没有关系，这些都支持支持美国以华氏度为温度单位；故答案为：（1）熔化；（2）68；（3）②③④⑤。三．实验探究题（共1小题）12．酷爱科学的小李为了探究液化过程是放热还是吸热，设计并完成了下面实验：①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A．②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入冷水中，发现杯中水面明显上升（假设水蒸气全部被吸收）③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水温为t2，比较发现t2高于t1．于是小李得出了液化放热的结论。（1）小明同学认真分析了实验报告后，认为小李还缺少对照实验，不足以证明他的观点。因为t2高于t1的原因还有：。（2）请你帮助小李设计后续实验方案：另取一个相同的保温杯，倒入质量相同、温度为t1的冷水，然后再，摇匀后测出此保温杯中水温t3，并把它与t2比较。你的方案中，能证明小李观点的应有的实验结果是。【解答】解：（1）100℃的水蒸气变成100℃的水时，如果不放出热量，热水温度高于冷水的温度，存在温度差，所以热水要放出热量，冷水吸收热量，冷水的温度升高，所以t2高于tl；（2）另取一个与小李同学实验时相同的真空保温杯，倒入与小李同学实验时相同体积、相同温度的冷水，再向保温杯的冷水中倒入100℃热水，直至总水量与小李同学实验时保温杯中热水的水量相等，混合均匀后立即测出此时杯中水的温度t3．如果t3小于t2，说明在其它条件相同的情况下，100℃的水蒸气液化成100℃水时要放热，即可证明甲同学观点正确。故答案为：（1）100℃的水放热，冷水吸热，温度升高；（2）向杯中倒入100℃的开水直至与乙保温杯中水面相平；t3＜t2。四．计算题（共4小题）13．认识自然，亲近自然，学校组织学生到桐洲岛进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为100℃，测出当地水的温度为20℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]品名便携式丁烷气炉质量1.88kg（不含气瓶）型号WZL﹣168﹣A尺寸343×284×113mm用途野外用点火方式电子点火使用燃气液化丁烷气燃气消耗量150g/h（最大火力时）气瓶规格（尺寸/容量）品名总质量净质量主要成分热值神州354g250g丁烷9×107J/kg（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？（2）需多少焦耳的热量，才能使2kg的水温度升高50℃？（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）【解答】解：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放＝mq＝0.1kg×9×107J/kg＝9×106J；（2）使2kg的水温度升高50℃吸收的热量：Q吸1＝c1m1△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J；（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气＝150g/h×1.4h＝210g＝0.21kg，由题知，丁烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：Q1＝Q放×90%＝m气q×90%＝9×107J/kg×0.21kg×90%＝1.701×107J，又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：Q2＝Q1×30%＝1.701×107J×30%＝5.103×106J，由Q吸＝cm△t得能烧开水的质量：m水=Q2答：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×106J的热量；（2）需4.2×105J的热量，才能使2kg的水温度升高50℃；（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为15.2kg的水烧开。14．在“科学探究：物质的比热容”中：（1）设计实验时应运用控制变量法：①用水和煤油做实验，应使水和煤油的相等；②用电加热器加热，应用了相同的电加热器在相同时间内对外供热的特点；（2）实验所需的器材有：电加热器、、搅拌器、天平、电源、计时的秒表、水和煤油；（3）实验中得到如下一组数据：烧杯号液体质量m/g初温t1/℃末温t2/℃加热时间t/min1水300203012.32水12020306.23煤油30020306.14煤油30020253.1①比较分析1、3号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；②比较分析1、2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：；③比较分析号和号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同；④实验说明物体吸收热量的多少不仅与物体的质量和升高的温度有关，还与

有关。【解答】解：（1）要探究物质的比热容，需要控制物质的质量和加热时间相同，比较温度的变化情况。所以要使水和煤油质量和初温相同，并用相同的加热器加热相同的时间，相同的加热器在相同时间内供热是相同的。（2）实验中需要用天平测质量、温度计测温度。很明显题目中给出的器材缺少温度计。（3）②1、2号烧杯的液体种类都是水，初温和末温即升高的温度相同，质量不同，加热时间即吸收的热量不同，所以可以得出质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。③3、4号烧杯中的液体种类都是煤油，初温相同，末温不同，即升高的温度不同，而加热时间不同即吸收的热量不同。所以说明了质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同。④1、3号烧杯中的液体种类不同，初温、末温、液体的质量都相同，但加热时间即吸收的热量不同，说明了物体吸收热量的多少还与物体的种类有关。故答案为：（1）①质量和初温；②相同；（2）温度计；（3）②质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；③3；4；④物质的种类。15．干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的，其中玻璃泡裸露的称为干球温度计，用湿布包裹住的称为湿球温度计。（1）如图所示的干湿球湿度计，球泡部分已被遮挡，根据图示可以推测湿球温度计是

（填“甲”或“乙”），理由