11. 小华在工具书中查到如下数据:
|温度$t/^{\circ }C$|20|40|60|80|100|120|140|160|180|
|比热容$(p_{1}= 0.98×10^{6}Pa)$|2.41|2.62|2.84|3.06|3.28|3.52|3.75|气态|气态|
|比热容$(p_{2}= 5.8×10^{6}Pa)$|2.38|2.58|2.79|3.00|3.21|3.44|3.66|3.90|4.19|

(1)如图12-3-3所示,图像中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是图线______($a/b$)。

(2)增大压强,既能使酒精的比热容______,又能提高酒精的______。
(1)
a
(2)
减小
沸点
答案:(1)a (2)减小 沸点
12. 保温桶内装有质量为50 kg、温度为95℃的热水,过一段时间后,桶内水的温度为85℃,则热水放出了多少热量?水的内能如何变化?
答案:2.1×10⁶ J 减少
解析:
$Q_{放}=cm(t_{0}-t)=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×50\ kg×(95℃ - 85℃)=2.1×10^{6}\ J$;减少
13. 森林是巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明为研究地球表面植物吸收太阳能的能力,做了如下实验:用一个盆装6 kg的水,水面的表面积为$0.1m^{2}$,经太阳照射15 min后,温度升高了5℃。请计算:
(1)实验中6 kg的水吸收了多少热量?$[水的比热容为4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,则每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?
(3)若绿色植物在光合作用下每吸收$10^{3}J$的太阳能可以放出0.05 L的氧气,则$100m^{2}$的绿地每秒可以放出多少升氧气?
答案:(1)1.26×10⁵ J (2)1400 J (3)7 L
解析:
(1)$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2× 10^{3}\,J/(kg\cdot^{\circ}C)×6\,kg×5^{\circ}C=1.26× 10^{5}\,J$
(2)$t=15\,min=900\,s$,$E=Q_{吸}=1.26× 10^{5}\,J$,每平方米每秒接收太阳能:$\frac{E}{S t}=\frac{1.26× 10^{5}\,J}{0.1\,m^{2}× 900\,s}=1400\,J/(m^{2}\cdots)$
(3)$100\,m^{2}$每秒接收太阳能:$1400\,J/(m^{2}\cdots)× 100\,m^{2}=1.4× 10^{5}\,J/s$,放出氧气体积:$\frac{1.4× 10^{5}\,J/s}{10^{3}\,J}× 0.05\,L=7\,L/s$
用勺子向烧杯中加入热水,加第一勺时,水的温度升高5℃,再加一勺水的温度又升高3℃,求再加五勺后,水的温度升高多少摄氏度?
答案:6 ℃
解析:
设一勺水的质量为$m$,初温为$t_1$,烧杯中水的质量为$M$,初温为$t_2$($t_1 > t_2$),水的比热容为$c$。
加第一勺水后,温度升高$5^\circC$,则有:$cm(t_1 - (t_2 + 5)) = cM × 5$,即$m(t_1 - t_2 - 5) = 5M$ ①
再加一勺水后,温度又升高$3^\circC$,此时总质量为$M + m$,温度为$t_2 + 5 + 3 = t_2 + 8$,则有:$cm(t_1 - (t_2 + 8)) = c(M + m) × 3$,即$m(t_1 - t_2 - 8) = 3(M + m)$ ②
由①得$m(t_1 - t_2) = 5M + 5m$,代入②:$5M + 5m - 8m = 3M + 3m$,解得$M = 3m$。
设再加五勺水后温度升高$\Delta t$,此时总质量为$M + 2m$,加入五勺水的质量为$5m$,则有:$c × 5m(t_1 - (t_2 + 8 + \Delta t)) = c(M + 2m)\Delta t$。
将$M = 3m$,$m(t_1 - t_2) = 5M + 5m = 20m$代入得:$5(20 - 8 - \Delta t) = 5\Delta t$,解得$\Delta t = 6$。
6℃