甲、乙兩只完全相同的容器內(nèi),盛有質(zhì)量完全相等的水.其中甲容器內(nèi)的水溫為80℃以上,乙容器內(nèi)的水溫在10℃左右.現(xiàn)將兩只盛水容器同時(shí)放入溫度略低于0℃的恒溫箱內(nèi).關(guān)于兩只容器內(nèi)的水完全結(jié)成冰所需時(shí)間的先后,下列說法中正確的是( 。
分析:從物理方面來說,致冷有四種并存的機(jī)制:輻射、傳導(dǎo)、汽化、對流.通過實(shí)驗(yàn)觀察并對結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)引起熱水比冷水先結(jié)冰的原因主要是傳導(dǎo)、汽化、對流三者相互作用的綜合效果
解答:解:(1)盛有初溫10℃冷水的杯,結(jié)冰要很長時(shí)間,因?yàn)樗筒AФ际菬醾鲗?dǎo)不良的材料,液體內(nèi)部的熱量很難依靠傳導(dǎo)而有效地傳遞到表面.杯子里的水由于溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結(jié)在表面.所以水在表面處最先結(jié)冰,其次是向底部和四周延伸,進(jìn)而形成了一個(gè)密閉的“冰殼”.這時(shí),內(nèi)層的水與外界的空氣隔絕,只能依靠傳導(dǎo)和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止或延緩了繼續(xù)下降的正常進(jìn)行.另外由于水結(jié)冰時(shí)體積要膨脹,已經(jīng)形成的“冰殼”也對進(jìn)一步結(jié)冰起著某種約束或抑制作用.
(2)盛有初溫80℃熱水的杯,冷凍的時(shí)間相對來說要少得多,看到的現(xiàn)象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到“冰殼”形成的現(xiàn)象,只是沿冰水的界面向液體內(nèi)生長出針狀的冰晶(在初溫低于12℃時(shí),看不到這種現(xiàn)象).隨著時(shí)間的流逝,冰晶由細(xì)變粗,這是因?yàn)槌鯗馗叩臒崴,上層水冷卻后密度變大向下流動(dòng),形成了液體內(nèi)部的對流,使水分子圍繞著各自的“結(jié)晶中心”結(jié)成冰.
故選B.
點(diǎn)評:本題考查學(xué)生對凝固和凝固條件的理解,屬于Mpemba 效應(yīng),比較難懂.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

37、為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組的同學(xué)先做如下實(shí)驗(yàn):他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別放入100克的溫水和100克的煤油,實(shí)驗(yàn)時(shí),讓它們自然冷卻,并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測量液體的溫度隨時(shí)間的變化情況.記錄數(shù)據(jù)分別如表一、表二所示(設(shè)甲、乙兩杯液體每分鐘放出的熱量相等).

(1)分析比較表一(或表二)中第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
質(zhì)量相同的同種物質(zhì)
,放出的熱量與降低的溫度成正比.
(2)分析比較表一和表二中
第三列
的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:質(zhì)量相等的不同物質(zhì),降低相同的溫度,放出的熱量不相等,水放出的熱量比煤油放出的熱量多.
(3)小組中甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)一步綜合分析比較了表一和表二的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,甲同學(xué)認(rèn)為:同種物質(zhì)(水或煤油)降低相同的溫度,放出的熱量與質(zhì)量成正比;乙同學(xué)認(rèn)為:質(zhì)量相等的不同物質(zhì),放出的熱量與降低溫度的比值不相等.
請你判斷:甲同學(xué)的結(jié)論
錯(cuò)誤
,乙同學(xué)的結(jié)論
合理但不完整
.(均選填“錯(cuò)誤”、“合理但不完整”或“合理且完整”).

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2007?嘉定區(qū)模擬)為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組的同學(xué)先做如下實(shí)驗(yàn):他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別裝入30克和60克的水,實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩只完全相同的酒精燈分別對甲、乙兩只燒杯中的水加熱,并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測量水升高的溫度隨時(shí)間的變化情況.記錄數(shù)據(jù)分別如表一、表二所示.(設(shè)甲、乙兩杯水每分鐘吸收的熱量相等)表一:m1=30克
升高的溫度
(℃)
0 5 10 15 20
加熱時(shí)間
(分)
0 1 2 3 4
表二:m2=60克
升高的溫度(℃) 0 5 10 15 20
加熱時(shí)間
(分)
0 2 4 6 8
(1)分析比較
表一(或表二)中的第三列、第四列
表一(或表二)中的第三列、第四列
中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)水的質(zhì)量一定時(shí),水吸收的熱量與升高的溫度成正比.
(2)分析比較表一和表二中的第三列(或第四列、或第五列、或第六列)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
水(同種物質(zhì))升高相同的溫度時(shí),質(zhì)量大的吸收的熱量多
水(同種物質(zhì))升高相同的溫度時(shí),質(zhì)量大的吸收的熱量多

(3)請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,并歸納得出結(jié)論.
(a)分析比較表一或表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可初步得出:
相同質(zhì)量的水(同種物質(zhì)),吸收的熱量與升高的溫度的比值是定值
相同質(zhì)量的水(同種物質(zhì)),吸收的熱量與升高的溫度的比值是定值

同種物質(zhì)吸收的熱量跟升高的溫度成正比
同種物質(zhì)吸收的熱量跟升高的溫度成正比
;
(b)分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可初步得出:
不同質(zhì)量的水(同種物質(zhì)),吸收的熱量與升高的溫度的比值是不同的,且質(zhì)量越大,比值越大
不同質(zhì)量的水(同種物質(zhì)),吸收的熱量與升高的溫度的比值是不同的,且質(zhì)量越大,比值越大

同種物質(zhì)吸收的熱量跟其質(zhì)量和升高的溫度的比值是一定的
同種物質(zhì)吸收的熱量跟其質(zhì)量和升高的溫度的比值是一定的

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組同學(xué)先做如下實(shí)驗(yàn):他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別放入100g和200g的溫水,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓它們自然冷卻,并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測量水的溫度隨時(shí)間變化的情況,記錄數(shù)據(jù)分別如表1、表2所示.(設(shè)甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等)
表1 m1=100g   表2 m2=200g
時(shí)間/分 0 2 4 6 8 10 12 14 16   時(shí)間/分 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
溫度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30   溫度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28
降低溫度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 6 6   降低溫度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8
(1)分析比較表1、表2中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)時(shí),兩杯水所處環(huán)境的溫度是
不同
不同
(選填“相同”“不同”)
(2)分析比較表1、(或表2)中第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
在達(dá)到室溫前,相同質(zhì)量的水,降低的溫度越多時(shí),放出的熱量越多
在達(dá)到室溫前,相同質(zhì)量的水,降低的溫度越多時(shí),放出的熱量越多

(3)分析比較表1、和表2中第三列、第四列、第五列等數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
水(同種物質(zhì))降低的溫度相同時(shí),質(zhì)量大的放出的熱量多
水(同種物質(zhì))降低的溫度相同時(shí),質(zhì)量大的放出的熱量多

(4)進(jìn)一步綜合分析比較表1和表2中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,還可得出的初步結(jié)論是:
水(同種物質(zhì))放出的熱量與質(zhì)量、降低的溫度的比值是定值
水(同種物質(zhì))放出的熱量與質(zhì)量、降低的溫度的比值是定值

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科目:初中物理 來源: 題型:

為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組的同學(xué)先做如下實(shí)驗(yàn):他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別倒入100克和200克的溫水,實(shí)驗(yàn)時(shí),讓它們自然冷卻,并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測量水的溫度隨時(shí)間的變化情況.記錄數(shù)據(jù)分別如表一、表二所示.(設(shè)甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等)   
表一            m1=100克
  時(shí)間(分)   0   2   4   6   8   10   12   14   16
  溫度(℃)   36   35   34   33   32   31   30   30   30
  降低溫度(℃)   0   1   2   3   4   5   6   6    6
表二              m2=200克
  時(shí)間(分)   0   4   8   12   16   20   24   28   32   36
  溫  度(℃)   36   35   34   33   32   31   30   29   28   28
  降低溫度(℃)   0   1   2   3   4   5   6   7   8   8
①分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)時(shí),兩杯水所處環(huán)境的溫度是
不同
不同
的(選填“相同”或“不同”).
②分析比較表一(或表二)中第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
相同質(zhì)量的水
相同質(zhì)量的水
,放出的熱量與降低的溫度成正比.
③分析比較表一和表二中的第三列、第四列、第五列等數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
不同質(zhì)量的水,降低相同的溫度,放出的熱量與質(zhì)量成正比
不同質(zhì)量的水,降低相同的溫度,放出的熱量與質(zhì)量成正比

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組的同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)(如圖所示):他們在甲,乙兩只完全相同的燒杯中放入100克水和100克煤油,并將兩只燒杯放在一塊鋁板上,實(shí)驗(yàn)時(shí),用一個(gè)酒精燈在兩只燒杯的中央加熱,并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測量液體的溫度隨時(shí)間的變化情況.記錄數(shù)據(jù)如表一,表二所示.
表一  100克水
時(shí)間(分) 0 4 8 12 16
溫度(℃) 20 22 24 26 28
升高溫度(℃) 0 2 4 6 8
           
表二   100克煤油
時(shí)間(分) 0 2 4 6 8
 溫度(℃) 20 22 24 26 28
升高溫度(℃) 0 2 4 6 8
(1)實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們把酒精燈放在兩只燒杯的中央加熱的目的是:
使兩燒杯受熱情況相同
使兩燒杯受熱情況相同

(2)分析比較表一(或表二)中的第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:
相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收的熱量越多,溫度升高得越多
相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收的熱量越多,溫度升高得越多

(3)分析比較表一和表二中
第一列(或第二列或第三列或第四列或第五列)
第一列(或第二列或第三列或第四列或第五列)
的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論:質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不相等,水吸收的熱量比煤油吸收的熱量多.
(4)小組里的小李和小王兩位同學(xué)進(jìn)一步綜合分析了表一、表二中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,并分析歸納得出結(jié)論.
小李同學(xué)綜合分析了表一或表二中的數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是:同種物質(zhì),吸收的熱量與質(zhì)量、升高的溫度的比值是一個(gè)定值.
小王同學(xué)綜合分析了表一和表二中的數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是:不同物質(zhì),吸收的熱量與質(zhì)量、升高的溫度的比值是不同的,比值越大,物質(zhì)的比熱越大.
請判斷,小李同學(xué)的結(jié)論
正確
正確
,小王同學(xué)的結(jié)論
正確
正確
.(均選填“錯(cuò)誤”或“正確”)

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