Question

20．问题解决
（1）冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用做功的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用热传递的方式增加手的内能．
（2）如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会吧软木塞冲出，在水蒸气把软木塞冲出的过程中内能转化为机械能；此时，试管口出现“白气”，它是水蒸气液化形成的．
（3）5kg水从20℃升高到70℃，共吸收多少热量？

Answer 1

分析 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
（2）当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，就会将塞子冲出；试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能；
水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气发生液化形成小水珠，所以瓶口出现一团“白雾”；
（3）已知水的质量、初温、末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）直接求出水吸收的热量．

解答 解：
（1）两手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的内能增大、温度升高；
利用热水袋暖手，是通过热传递的方式改变手的内能，使手的内能增大、温度升高；
（2）酒精灯加热试管使水沸腾，产生大量的水蒸气，水蒸气把塞子冲出，对外做功，将水蒸气的部分内能转化为软木塞的机械能；
木塞冲出时，试管口出现“白气”，是高温水蒸气遇冷液化成的小水滴．
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁶J．
故答案为：（1）做功；热传递；（2）内；机械；液化；（3）水吸收的热量是1.05×10⁶J．

点评 此题考查了做功和热传递改变物体内能的区别，液化现象以及热量的计算，属于基本内容，比较简单．