20 preguntas de física y cálculo térmico para estudiantes de secundaria.

1. Es mejor medir la longitud de una barra de cobre con una regla de hierro a alta temperatura que con la misma regla de hierro a baja temperatura. ()Respuesta: El hierro y el cobre tienen diferentes grados de expansión y contracción térmica (coeficiente de expansión lineal (K-1) hierro 1,2 × 10-5 cobre 65438. El número en la regla es mayor que el valor real y la longitud unitaria de la regla de hierro porque Sigue la línea expandida En este momento, los datos que muestra son mayores que el valor real y menores que el valor medido por la regla de hierro, y el error es grande, por otro lado, si el cobre se contrae violentamente. a baja temperatura, la longitud de la unidad es más corta que la regla de hierro, mayor que los datos medidos con una regla de hierro, pero con un error menor.

2. en las zonas costeras que en las del interior Respuesta: Debido a que hay más agua cerca del mar, la capacidad calorífica específica del agua es mayor en verano, la temperatura aumenta menos cuando se absorbe el mismo calor, y en invierno, la temperatura baja. menos bajo las mismas condiciones de enfriamiento. El agua actúa naturalmente como un "aire acondicionado", por lo que absorbe mucho calor en verano. La temperatura no aumentará demasiado. El invierno libera la energía almacenada debido a la absorción de calor para prevenir la temperatura. Por lo tanto, en las zonas costeras, debido a que el interior está lejos del océano y tiene mucha arena y barro, la capacidad calorífica específica es mucho menor que la del agua, por lo que es fácil calentarse y enfriarse. abajo La diferencia de temperatura entre el día y la noche es grande, y la diferencia de temperatura entre las cuatro estaciones es grande

3 Un equipo de expedición científica visitó Lop Nur, Xinjiang. -15 grados centígrados y las dunas de arena del desierto circundante estaban cubiertas con un espesor de unos 5-10 cm. Sin embargo, después de unos 20 minutos, la nieve desapareció y bajo los pies quedó arena seca. ¿Qué provocó que la nieve se sublimara directamente en vapor de agua gaseoso? Cuando la nieve se sublima, pasa directamente del estado sólido al gaseoso sin pasar por el paso del "agua", por lo que el suelo no estará mojado y tus pies estarán secos antes de que te des cuenta, quedará estupefacto al usarlo. p>

4. El nitrógeno es un gas incoloro e inodoro. ¿Por qué se escapa el nitrógeno líquido?

Respuesta: La temperatura del nitrógeno líquido es muy baja, a -197 grados Celsius, se vaporiza rápidamente. fuga Al vaporizarse, absorbe una gran cantidad de calor del entorno, lo que hace que el vapor de agua en el aire se licue y forme gas blanco. El "gas blanco" que vemos es el producto de la atomización del vapor de agua. de nitrógeno. El nitrógeno evaporado del nitrógeno líquido es incoloro e inodoro.

Dos estudiantes construyeron un calentador de agua solar simple que puede almacenar 60 kilogramos. La temperatura del agua aumenta de 20 ℃ a 70 ℃. el calentador de agua eléctrico genera este calor, ¿cuántos kilovatios de electricidad se consumirán?

Solución: El calor específico del agua es 4,2×10 3 julios/(kg) ?℃) Calor absorbido por el calentador de agua. : q = cm△t = 60×4,2×10×50 = 1,26×10 7 julios, 1 kilovatio hora = 1000 vatios × 3600 segundos =

6. y calentarla al fuego. Al cabo de un rato, el agua hervirá, pero la olla de papel no hervirá.

Respuesta: El agua tiene una característica muy importante que es que mantiene su temperatura al hervir. Sin cambios (aunque el calentamiento continúa, la temperatura no se puede aumentar y permanece fija en el punto de ebullición. A la presión atmosférica estándar, el punto de ebullición del agua es de 100 grados Celsius y el punto de ignición del papel es de 187 grados Celsius). En este momento, las temperaturas del papel y del agua hirviendo son básicamente las mismas, aproximadamente 107 grados Celsius.

7. Poner una olla con agua a 0 grados centígrados en una habitación a 0 grados centígrados (?)? b. ¿El agua no se congela? c. La calidad del agua disminuye. d. La calidad del agua se mantiene sin cambios.

Identificación: Tanto si el hielo se derrite como si el agua se congela, la temperatura se mantendrá constante en cero grados centígrados. En este problema, la temperatura del agua ha alcanzado el punto de congelación y los principiantes a menudo piensan erróneamente que el agua comenzará a solidificarse. El error en este juicio es que ignora otras condiciones requeridas para que el agua se solidifique. Además de que la temperatura alcance el punto de congelación, otra condición es que el agua debe liberar calor al mundo exterior. Pero en una habitación a 0 grados Celsius, este recipiente con agua a 0 grados Celsius no puede liberar calor (porque la condición importante para la transferencia de calor es una diferencia de temperatura, y la transferencia de calor no ocurrirá entre dos objetos con la misma temperatura), por lo que el el agua no se solidificará, así que elija d. (La masa de agua permanece sin cambios).

8. Coloque el tubo de ensayo con la boca hacia abajo sobre la llama de la lámpara de alcohol, caliéntelo durante 3 a 5 segundos y luego insértelo inmediatamente verticalmente en el recipiente de agua hasta una cierta profundidad. El fenómeno es _ _ _ _. La razón es_ _ _

Análisis: El fenómeno es que el nivel del agua en el tubo de ensayo aumenta gradualmente hasta alcanzar una determinada posición. Debido a que el aire en el tubo de ensayo se expande cuando se calienta, parte del aire dentro del tubo se expulsa.

Cuando se inserta verticalmente en un recipiente con agua, el aire caliente en el tubo se enfría gradualmente y la presión del aire disminuye. La presión atmosférica externa prueba la presión del agua dentro del recipiente.

9. ¿Por qué se utiliza una mezcla de agua y alcohol como refrigerante del motor en invierno?

Identificación: Habitualmente utilizamos agua como refrigerante del motor porque el agua tiene una gran capacidad calorífica específica; si no se utiliza agua en zonas frías o estaciones frías, se utiliza una solución mixta de agua y alcohol. Esto se debe a que la solución mixta de agua y alcohol tiene un punto de congelación bajo y no perderá la capacidad de eliminar el calor mediante convección debido a la solidificación a baja temperatura.

10. ¿Por qué los motores diésel son más eficientes que los de gasolina?

Juicio: La eficiencia térmica de la cámara de combustión del motor de gasolina es baja y la tasa de consumo de combustible es alta. La cámara de combustión del motor diésel tiene una alta eficiencia térmica y un bajo consumo de combustible, pero su estructura es compleja. El proceso de combustión de un motor diésel generalmente se divide en cuatro etapas: período de retardo de encendido, período de combustión rápida, período de combustión lenta y período de postcombustión. El período de retardo de ignición se refiere a una serie de procesos de preparación física y química desde la inyección de combustible hasta la ignición, incluida la pulverización, el calentamiento, la evaporación, la difusión, la mezcla y la oxidación inicial. Es un parámetro importante en el proceso de combustión y afecta directamente las características del proceso de liberación de calor de la combustión. El combustible inyectado en la cámara de combustión durante el período de retardo de encendido se quema casi simultáneamente durante el período de combustión rápida, por lo que la tasa de liberación de calor es muy alta, la presión aumenta rápidamente y la compresión es particularmente fuerte. La "relación de compresión" es mucho mayor que la de los motores de gasolina, lo que hace que los motores diésel sean muy eficientes.

11. Cuando el agua de la olla hierve, ¿el gas blanco que sale del pico es el mismo que el gas blanco que sale de la paleta? ¿Por qué?

Discriminación: Ambos son fenómenos de licuefacción, pero aún existen diferencias científicas. Cuando el agua de la olla hierve, una gran cantidad de agua de la olla se evapora, produciendo una gran cantidad de vapor de agua. Después de que el vapor de agua sale, se licua en gotas de agua en forma de niebla debido a la acción del aire frío. Es por eso que vemos gas blanco saliendo de la boquilla. ¡Las paletas están frías! No "emite" vapor de agua en sí, sino que se forma cuando el vapor de agua existente en el aire se licua al encontrarse con paletas heladas frías. Por tanto, la conclusión es clara: en cuanto al tipo de cambio de estado, los dos son iguales, pero en cuanto a la fuente del vapor de agua, son diferentes.