问题 问答题

由于怕饭菜太烫,来不及冷却而影响小明的早餐,妈妈总是很早就起床了.为了让妈妈多睡一会儿,小明就想找到一种让物体快速冷却的方法.为此小明进行了如下的探究:

小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水.水和空气哪个的导热性能好呢?为此小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个就放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上.如图所示.

实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:

时间/min024681012141618
甲的示数/℃70605347423937353433
乙的示数/℃70666158555250484644
(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们哪些量相同?______;______

(2)小明通过实验,得到的正确结论是什么?______;

(3)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越______的.小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度,请你给物理量下个定义:______叫做冷却速率.

(4)小明又仔细分析了冷却速度变小的原因,认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到______的影响.

(5)根据(4)中的分析,小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法,并且举一反三,明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处:①______;②______.

答案

与牛奶降温的因素很多,但只能保证其中一个发生改变,所以需要让质量和初温相同.

通过实验数据发现,相同时间内,水中浸泡的牛奶温度较低,说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好.

当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢了.

使用图中装置有许多好处,可以使高温物体各部分均匀冷却,冷却水可以通过流动散热,起到更好的冷却作用.

故答案为:

(1)质量,初温.

(2)放在水中冷却比在空气中冷却效果要好.

(3)慢,相同时间内下降的温度.

(4)水温.

(5)①可以使高温物体各部分均匀冷却.

②冷却水可以通过流动散热,起到更好的冷却作用.

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