题目
如图所示,给盛有少量水的试管(先用橡皮塞塞住)底部加热,问: 该实验包含哪些热现象? 能量如何转化? 在现实中有何应用? |
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题型:问答题难度:中档来源:同步题
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
热现象:水蒸发、沸腾、液化; 能量转化:酒精燃烧过程中化学能转化为内能,热量被水吸收是内能转移,水蒸气推动橡皮塞做功,内能转化为机械能; 在现实中作为热机应用. |
考点梳理
初中三年级物理试题“如图所示,给盛有少量水的试管(先用橡皮塞塞住)底部加热,问:该实”旨在考查同学们对
能量转移和能量转化、
沸腾及沸腾的特点、
蒸发及影响蒸发快慢的因素、
液化现象、方法及其应用、
热机的定义、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 能量转移和能量转化
- 沸腾及沸腾的特点
- 蒸发及影响蒸发快慢的因素
- 液化现象、方法及其应用
- 热机的定义
考点名称:能量转移和能量转化
能量的转移:能量由一种形式转变为另一种形式,现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能,摩擦生热使机械能转化为内能)。
能量的转化:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体,如碰撞时,动能从一个物体转移到另一物体。另外,围着火炉烤火,内能从火炉转移到人体。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
常见能量转化形式
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
判断能量转化和转移的方法
1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零,因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。
2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功,能将系统的机械能进行转化或转移。例如,一对静摩擦力的功的总和总等于零,机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值,做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功,系统的机械不守恒。
考点名称:沸腾及沸腾的特点
定义:在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,叫沸腾。
沸点:液体沸腾的温度叫沸点。不同液体的沸点不同。即使同一液体,它的沸点也要随外界的气压而变。
在一定的外界压强下,沸腾只能在某一特定温度(沸点)并持续加热下进行。液体在沸腾时,温度保持不变。这时的饱和汽压跟外部压强相等。液体所受外部压强增大时,它的沸点升高;反之沸点降低。不同液体在相同的压强下沸点不同。
蒸发的沸腾的区别:
(1)蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,而沸腾是液体在一定温度(沸点)下才能发生的汽化现象;
(2)蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象,而沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
(3)蒸发时液体温度会下降,而沸腾中液体温度保持不变(在液体表面上压强不改变的前提下)。
(4)影响蒸发的因素是:液体的温度,液体表面上的气流快慢,液体的表面积;影响沸点的因素是:液体表面上的气压,液体的纯净程度。
考点名称:蒸发及影响蒸发快慢的因素
定义:水由液态或固态转变成汽态,逸入大气中的过程称为蒸发。
影响蒸发的主要因素是:
其一是与温度高低有关。温度越高,蒸发越快。无论在什么温度,液体中总有一些速度很大的分子能够飞出液面而成为汽分子,因此液体在任何温度下都能蒸发。如果液体的温度升高,分子的平均动能增大,从液面飞出去的分子数量就会增多,所以液体的温度越高,蒸发得就越快;
其二是与液面面积大小有关。如果液体表面面积增大,处于液体表面附近的分子数目增加,因而在相同的时间里,从液面飞出的分子数就增多,所以液面面积增大,蒸发就加快;
其三是与空气流动有关。当飞入空气里的汽分子和空气分子或其他汽分子发生碰撞时,有可能被碰回到液体中来。如果液面空气流动快,通风好,分子重新返回液体的机会越小,蒸发就越快。
其他条件相同的不同液体,蒸发快慢亦不相同。这是由于液体分子之间内聚力大小不同而造成的。例如,水银分子之间的内聚力很大,只有极少数动能足够大的分子才能从液面逸出,这种液体蒸发就极慢。而另一些液体如乙醚,分子之间的内聚力很小,能够逸出液面的分子数量较多,所以蒸发得就快。此外液体蒸发不仅吸热还有使周围物体冷却的作用。当液体蒸发时,从液体里跑出来的分子,要克服液体表面层的分子对它们的引力而做功。这些分子能做功,是因为它们具有足够大的动能。速度大的分子飞出去,而留下的分子的平均动能就要变小,因此它的温度必然要降低。这时,它就要通过热传递方式从周围物体中吸取热量,于是使周围的物体冷却。
考点名称:液化现象、方法及其应用
定义:物质由气态转变为液态的过程叫做液化。
液化是放热过程。反之,汽化是吸热过程。
气体液化后体积会变成原来的几千分之一,同时放出大量的热,不同的气体具有不同温度和压强的液化临界点,因此加压的同时必须冷却以吸收热。有的气体如氨、二氧化碳临界点较高,在常温下加压就可以变成液体,而另外一些气体如氢、氮的临界点很低,在加压的同时必须进行深度冷却。
液化的两种方式:
方式一:降低 温度(一切气体一切温度)
方式二:压缩 体积(某些气体一定温度<一般为常温,特殊的须先降温再压缩体积>)
考点名称:热机的定义
热机定义
热机是能够将热源提供的一部分热量转化成为对外输出的机械能的机器。热机对外输出的机械能称为输出功。热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型,热机的种类也按背后不同的热学模型命名,比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。此外,按照热源或工作特性,也各自有约定成俗的名称,如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。热机可以是开放系统,也可以是封闭系统。热源可以是使用煤的蒸汽炉,汽车发动机的燃烧室,也可以是太阳能的蒸汽炉,地热和核反应堆。热机分为内燃机和外燃机两种。
在工程学和热力学中,热机被简化为一个由高温热源TH,工作系统和低温热源TC(可以看作多余能量的排放处)构成的循环。热量由高温热源传递到工作系统中,一部分通过做功转化为机械能,另一部分传到低温热源。在热源和工作系统之间用来进行能量传递和转化的媒介叫做工作物质。
热机的工作原理
热机是利用内能做功的机器,将内能转化成机械能。
热机的工作原理是燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功.
热机的效率为用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.
热机的效率公式
热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比,即η=W有用/W总。
热机的四个冲程