题文

一杯很烫的水，要是使这杯水冷却得快些，你准备采取哪些做法？请至少写出两种做法，并指出每种做法所应用的物理知识或原理．

题型：问答题  难度：中档

答案

方法一：用嘴吹或用电风扇吹．此法应用了加快了空气的流动，从而加快了水分的蒸发，使水放热冷却得快些． 方法二：改用表面积较大的碗或盆装水．此方法应用了增大液体的表面积，加快水分的蒸发，使水放热冷却得快些． 方法三：将这杯水放在一个温度更低的环境中如：冰箱的冷藏室内．此法运用了热传递的知识．

据专家权威分析，试题“一杯很烫的水，要是使这杯水冷却得快些，你准备采取哪些做法？请至..”主要考查你对  蒸发及影响蒸发快慢的因素，物体内能的改变方法（做功、热传递）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

蒸发及影响蒸发快慢的因素物体内能的改变方法（做功、热传递）

考点名称：蒸发及影响蒸发快慢的因素

• 定义：
  物理学上，把只在“液体”表面发生的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能发生，液体蒸发时需要吸热。动能较大的液体分子能摆脱其他液体分子吸引，溢出液面。故温度越高，蒸发越快，此外表面积加大、通风好也有利蒸发。蒸发过程的汽化热叫蒸发热，与温度有关。蒸发的逆过程是液化，即气相转变为液相。
  
  条件：在任何温度下都可以发生
  
  生活举例：
  电风扇吹流汗的人；电熨斗熨烫衣物；摊开晾晒物品；吹风机吹干头发

• 蒸发的特点：蒸发只能发生在物体表面；蒸发过程吸收热量 
  
  影响蒸发快慢的因素：
  （1）温度高低温度越高，蒸发越快。无论在什么温度下，液体中总有一些速度很大的分子能够飞出液面而成为气体分子，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目就会增多，所以液体的温度越高，蒸发得就越快。如晾衣服时，要晾在有阳光的地方。
  （2）液体表面积大小如果液体表面积增大，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。如晒粮食时，要把粮食摊开。
  （3）空气流速当从液体飞入空气里的分子和空气分子或其他气体分子发生碰撞时，有可能被碰回到液体中来。如果液面上方空气流动快，通风好，分子重新返回液体中的机会就小，蒸发就快，晾晒衣服时除有阳光、展开衣服外，还要选有风的地方。
  
  作用：
       蒸发吸热（吸外界或自身的热量），具有制冷作用。 利用蒸发吸热可以使周围变冷，从而达到致冷的目的。夏天往院子里洒水可以使周围充满凉意；从游泳池出来感觉很冷；有的冰箱也是利用这一特点工作的。
  

• 蒸发与沸腾的异同：
  

  	蒸发	沸腾
  不同点	只在液体表面发生的汽化现象	在液体表面和内部同时发生的汽化现象
  	在任何温度下进行	在一定温度下进行
  	缓慢汽化	剧烈汽化
  	温度降低	温度保持不变
  相同点	（1）都是汽化现象（2）都要吸收热量。 （3）都使液体变为气体

• 控制变量法研究液体的蒸发：
     控制变量思想：分别控制液体的温度、表面积及液面上空气的流动速度，研究影响蒸发快慢的因素，最后得出结论。
  
  例【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素
  【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
  【猜想与假设】通过观察图和联系生活实际进行猜想。
  
  猜想一：液体蒸发快慢可能跟液体____的高低、液体____的大小和液体表面空气流动快慢有关。
  猜想二：相同条件下，将水和酒精同时擦在手臂上，酒精更容易干，猜想液体蒸发快慢可能还与______有关。
  【设计与进行实验】小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验：如图所示，在两块相同的玻璃板上，分别滴一滴质量相等的酒精，通过观察图中情景可知，他探究的是酒精蒸发快慢与____是否有关。此实验过程中需控
  制酒精的__和其表面上方空气流动速度相同。
  
  【交流与评估】我们知道液体蒸发时要吸热，请你举一个应用蒸发吸热的事例：_____________
  解析将衣服放在阳光下，能提高衣服内水的温度，温度高，水蒸发快；摊开衣服是增大了湿衣服的表面积，表面积越大，水蒸发越快；通风处的湿衣服干得快，说明加快液体表面空气的流动速度，能加快水的蒸发；酒精比水更容易干，说明酒精蒸发比水快。由此可知，影响液体蒸发快慢的因素除与液体本身有关外，还与其表面积大小、温度高低及表面空气的流动速度有关。在探究液体蒸发快慢与某一个因素的关系时，应采用控制变量的方法，从题中图示可看出，两滴酒精的质量相等，表面积不同，故图示情况是研究蒸发快慢与液体的表面积大小的关系。应控制酒精表面的空气流动速度和温度相同。液体蒸发要吸收热量如给发烧病人身上擦酒精，夏天在教室地面上洒水等均是利刖了蒸发吸热。
  答案【猜想与假设】
  猜想一：温度；表面积
  猜想二：物质
  【设计与进行实验】液体的表面积；温度
  【交流与评估】夏天在地上洒水来降温

考点名称：物体内能的改变方法（做功、热传递）

• 改变物体内能的两种方式：
  1．热传递可以改变物体的内能
  (1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。
  (2)热传递条件：物体之间存在着温度差。
  (3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
  (4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。
  注意：
  (1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。
  (2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
  
  2．做功可以改变物体的内能
  (1)对物体做功，物体的内能会增加。
  (2)物体对外做功，物体的内能会减少。
  说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。
  注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。

• 如何区别对物体做功和物体对外做功：
       做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。
      如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。