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八年级物理竞赛专题第2讲 温度

发布时间:2013-11-17 08:56:07  

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八年级物理竞赛专题第2讲 温度、熔化和凝固

【赛点图解】

【技法透析】

1.热胀冷缩

一般物质在温度升高时体积膨胀,温度降低时体积收缩的现象叫做热胀冷缩,若在温度升高时体积收缩,温度降低时体积膨胀的现象叫做反常膨胀,如0-4℃的水、锑、铋、液态铁等物质都有反常膨胀的性质.

对热胀冷缩的固体来说,当温度升高时它的线度(指长、宽度等长度)、表面积、体积都随物体本身和升高的温度的增大而增大,其增量都与升高的温度成正比;线度的增加量与物体原来的线度成正比、表面积的增量与原来的表面积成正比、体积的增量与原来的体积成正比,另外线度、表面积、体积的增量还与物体材料有关.

液体和气体的热胀冷缩的性质主要表现为体积的变化、其增量与物质种类,原来的体积和变化的温度有关.

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用液体的热胀冷缩的性质制成的液体温度计,在升高温度一定的情况下增大温度计中液体的原来的体积,那么液体的体积增大得就多些,液柱面升得就更高些,更易观察,而且指示的温度更准确.

液体温度计都是利用在某一温度范围内,液体的体积的增量与升高的温度成正比的原理制成的,但是各国采用的单位不同,导致测量同一物体的温度时数值不相等,但表示的冷热程度应是一样的.

不同的温标,采用的温度的单位不同,目前国际上流行使用的温度单位主要有三种:摄氏度、华氏度、开尔文,其中开尔文和摄氏度作单位时温度的分度值是一样的,即升高或降低1℃的温度和升高或降低1K是相同的,但它们的起始点即0点不同,摄氏温度中以1atm下的冰水混合物的温度为0℃,而热力学温度中以绝对零度为OK,绝对零度用摄氏温度表示为-273℃.而华氏温度的分度值和起始点与摄氏温度、热力学温度都不同,它把一定浓度的盐水凝固时的温度规定为0°F,而且1℃是1°F的9/5倍,

因为0℃对应的刻度错误或分度值不同,导致刻度均匀的温度计示数不准,这时它和真实温度之间存在的关系是成正比或一次函数,若只是0若0℃对应的刻度错误和分度值都不同,就是一次函数.

3.热传递

热量从一个物体传到另一个物体的现象叫热传递. 热传递有三种方式:传导、对流、辐射.

①传导:热量沿着物体传递,固体

不同的物质传热的能力不同,不容易传热的物质叫做热的不良导体.如空气、羽毛、棉花、金属都善于传热,

热后体积膨胀,密度减小而上升,从而使温度不

③辐射:传导和对流都必须有

颜色有关,温度越高,颜色越深、表面积越大的物体向外辐射热量的能力越强,物体在向外辐射热量的同时也会吸收外界的热量,温度越低,颜色越深、表面积越大且粗糙的物体从外界吸收热量的能力也越强;当然物体也反射辐射热,物体反射热量的能力越强,它吸收辐射的能力越弱,所以颜色浅、表面光滑的物体反射热量的能力强.

4.熔化和凝固规律

根据熔化时温度是否发生变化可把固体分成两类,在熔化时吸热温度不变的是晶体,熔化时吸热温度升高的是非晶体.凝固时的规律和熔化时相同,晶体的液体在凝固时放热但温度保持不变,非晶体的液体在凝固时放热温度降低.

晶体熔化时的温度叫熔点.在相同的条件下,不同的晶体熔点不同;同种晶体在气压不同或溶解成溶液时熔点也不相同,溶液的熔点还与浓度有关,但同种晶体在相同的条件下,熔点和凝固点是相同的.

根据晶体的熔化规律可知,晶体熔化的条件有两个:①温度等于熔点,②必须能吸收热21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网

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量,晶体的液体凝固的条件也有两个:①温度等于凝固点,②必须能放出热量.

晶体在熔化时体积也会发生变化,一般的晶体熔化后体积增大.少数反常膨胀的物质在熔化后体积减小.

【名题精讲】

赛点1 热膨胀

例1 量程相同、最小刻度都是1℃的甲、乙、丙三支酒精温度计,玻璃泡的容积甲稍大一些,乙、丙相同,丙玻璃管的内径稍粗一些,甲和乙相同,由此判断相邻刻度线之间的距离足( )

A.甲最长 B.乙最长 C.丙最长 D.一样长

【切题技巧】 三支酒精温度计的最小刻度都是1℃,说明相邻刻度线之间的长度表示

?V的温度相等,当温度升高1℃时,液柱升高的高度就是相邻刻度线之间的距离,根据h=S

甲的玻璃泡容积大,间的距离大,乙、丙玻璃泡的容积相同,说明升高1

【规范解答】 A

【借题发挥】 然后将两个值间的长度按照物理量与长度的函数关系刻度.先根据热胀冷缩的性质,确定液体膨胀的液柱的高度与温度成正比,0℃和100℃,最后再100等分0℃和100 在截面积相等的情况下,在温度这些物理量变化相同时,长度变化的越大,度值就越小,估计读数就越准,量时,这样刻度

即钢罐内表面要压接一层0.25了这一难题.再往钢罐内灌满水,水中插入冷冻管,使水结冰,冷冻后铝膜就与钢罐接牢了,使铝膜与钢罐接牢的原因是( )

A.铝膜和钢罐之间的水把它们冻牢了

B.水结冰时放热使它们焊牢了

C.水结冰时膨胀产生的巨大压力使它们压牢了

D.铝膜与钢罐发生化学反应

例2 如图是一金属管的横截面,d1是内径,d2是外径.

当对金属管加热时( )

A.d1变大,d2变小 B.d1变大,d2变大

C.d1变小,d2变大 D.d1不变,d2变大

【切题技巧】 当固体物质热膨胀时,物体的线度都增大.

【规范解答】 B

【借题发挥】 本题也可以用还原法来判断,

假设这个金属管是一个圆柱体内截了一个21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网

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直径为d1的小圆柱体,我们将小圆柱体再插回管中,加热d2增大,小圆柱体的外径d1也应该增大,所以d1、d2都应增大,

【同类拓展】 如图有一块厚铁板M,冲下圆柱体N(N能很紧密地塞回原孔).现把铁板和铁柱同时放到炉内加热较长时间,在取出的瞬间( )

A.N变粗,塞不进原孔.

B.原孔变大,N很容易塞进

C.原孔变小,N不能塞进.

D.N仍能紧密的塞进原孔.

赛点2 温度计

例3 某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4℃,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10℃,而温度计的示数只增加了9℃,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为( )

A.92℃ B.94℃ C.96℃ D.98℃

【切题技巧】 测量冰水混合物的温度时,示数是4℃,0℃在

第四条刻度线上;水温再增加10值为10?90,再加上0℃在第四条刻度9

而刻度均0点和真 测量值偏低10.5_______℃(填偏

赛点3 熔化和凝固图像

例4 某同学在做萘的熔化实验时,根据记录的数据,画出了如图的曲线,如果记录和作图没有错误,则以下判断中错误的是( )

A.A在t1时刻刚停止加热,t1时刻又开始加热;

B.B在t=0的时刻显示的温度就是萘的熔点;

C.C在0~t1的时间内含有萘的放热过程;

D.D在t1~t2的时间内萘在不断地放出热量.

【切题技巧】 图示应该是晶体的液体凝固和以后的降温过程的图像,0-t1阶段是凝固过程,其中t1-t2阶段是固体降温过程,t2以后温度又升高.晶体在凝固时必须放热,所以0-t1段就必须停止加热,t1-t2阶段要降温也必须放热,t2以后温度又升高,必须加热,故A是错误的.

【规范解答】 A

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【借题发挥】 对于晶体的温度随时间变化的

图像,如图,我们应弄清以下问题:

①图像中的过程或点与状态的对应关系

AB包括B点为固体;

BC为熔化过程,固液共存;

CD包括C点全部为液体;

DE包括E点全部为液体;

EF为凝固过程,固液共存;

FG包括G点为固体.

从上面的分析可以看出,温度等于熔点或凝固点的物体状态有三种可能:固体、液体、固液共存,

②图像中的过程或点与吸、放热的对应关系

AD整个过程都吸热,特别BC段虽然温度不变但一定要吸热;DG整个过程都放热,特别EF段虽然温度不变但一定要放热.BC和DG热传递发生,既可能吸热,也可能放热.

③AB和DE、CD和DE倾斜程度相同,说明它们的状态相同时比热容也相同.

【同类拓展】 球,球内充入一种非晶体...

料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.下图象的是(

)

A B C D

赛点4 熔点和凝固点

例5 在2008_______,公路上的积水_______.

冰能在较低的温度下熔化,所以能降低冰的熔点,水变成冰的过程叫做凝固.

【规范解答】 熔点,凝固

【借题发挥】 晶体的熔点不仅与晶体的种类、受到的压强有关,还与晶体是否溶有其他物质而形成溶液有关,而且溶液的浓度不同,其熔点也发生变化,但不是两种物质混合后它们的熔点就发生变化,如石头和水混合后,熔点就不变.

【同类拓展】 大雪过后,会造成路面积雪和积水,危及交通安全.为了尽快消除路

上表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系,利用这一表格,请你估计当桥面上积水的厚度达到2cm,环境温度为-3℃时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网

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上的积水?

赛点5 热传递

例6 某密闭隔热容器通过中间的阀门被分为A、B两个部分,现将该容器水平放置,并在A、B中分别装满冷水和热水,如图,当打开中间的阀门后,要使A、B两容器中的水温相等,最快的办法是( )

A.竖直放置,且A在上方,

B.竖直放置,且B在上方,

C.如图保持原有的水平状态,

D.上述三种情况下,所需时间相同.

【切题技巧】 热传递有三种方式,对流体来说还有对流这种特殊的传热方式,而且它传热比传导和辐射传热更快,所以为了使冷热水的温度最快的相等,应使冷水和热水对流起来,将密度大的液体放在上面,密度小的物体放在下面.

【规范解答】 A

【借题发挥】 形成对流的原因是液体受到重力,重力作用下自动流到下方,所以形成对流应让密度大的在上,同种给流体降温,应使冷源在上.北方暖气安装在房子的墙下,部就是这个道理.

【同类拓展】 将杯子热一下后再将开水倒入杯中,这样做主要是为了( )

A.清洁杯子

B.使玻璃杯变得更容易热传递

C

D

参考答案

1.C 2.D 3.2115 4.C 5.0.95KG 6.C

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