110.06m1,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m1,水的比热容c水=4.2×101J/(kg?℃),1L=1.0﹣
11
m.求:
(1)水箱中水的质量; (2)水箱中水吸收的热量: (1)该热水器的热效率
解析:(1)40kg;(2)1.16×106J;(1)80%. 【解析】 【分析】
(1)知道水的体积,利用??m的变形公式m??V求水的质量; V(2)利用Q吸?cm?t求水箱中水吸收的热量;
(1)根据燃气表前后读数差求出使用天然气的体积,利用Q放?qV求天然气完全燃烧释放的热量;该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量之比. 【详解】
(1)把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积:V?40L?40dm3?40?10?3m3,由??箱中水的质量:m??V?1?10kg/m?40?10m?40kg; (2)由题意可得,水吸收的热量:
33?33m得水VQ吸?cm?t?4.2?103J(/kg?℃)?40kg?(40℃?20℃)?3.36?106J ;
(1)使用天然气的体积:V气?130.06m?129.96m?0.1m,
天然气完全燃烧释放的热量:Q放?qV气?4.2?10J/m?0.1m?4.2?10J,
7336333Q吸3.36?106J??100%?80%. 该热水器的热效率:??Q放4.2?106J五、实验题
25.小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有,小明猜想,水中加入别 的物质后,一定会对水的凝固点产生影响.为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程.每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温 度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示.
(1)从图象中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟.
(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将______.(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)盐水的凝固点为______℃.实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变 ______了(填“高”或“低)
(4)实验中小明同学发现盐水凝固时间较长,在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉他一种 缩短盐水凝固时间的方法:_______.
(5)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会______(选填“变多”、“变少”或“不变”). 解析:10 不变 -2 低 减少盐水的量 变多 【解析】 【详解】
(1)从图象中可以看出盐水从第10分钟开始凝固,到第20分钟凝固完成,凝固过程用了10分钟; (2)晶体凝固的过程中温度是保持不变的;
(3)从图象可知:温度保持不变的温度是-2℃,故该盐水的凝固点是-2℃;又知:水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低;
(4)盐水凝固时间较长,可能是因为盐水的质量较多,因此可以通过减少盐水的质量来缩短盐水凝固时间;
(5)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是-2℃;冰水混合物会向盐冰水混合物放热;冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,冰水混合物中的冰会变多.
26.同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积. B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡. C.把天平放在水平桌面上.
D.将小矿石放在左盘上,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡. E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积.
(1)正确的实验操作顺序是_____(只填字母序号).
(2)在调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____调(选填“左”或“右”).
(3)用调节好的天平称小矿石的质量.天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;量筒量出小矿石的体积如图丙所示.请你设计实验表格,填写、处理实验数据,得出结果._____ 解析:CBDEA 左
小矿石的质量m/g 量筒中水的体积V1/cm3 小矿石和量筒中水的总体积V2/cm3 80 小矿石的密度小矿石的体积V/cm 3?/?kg?m?3? 3.1?103 62 【解析】 【详解】
60 20 (1)经分析测量小矿石的密度的步骤为: C.把天平放在水平桌面上。
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡。 D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡。 E.在量筒中倒入适量的水并记下水的体积。
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积。 正确的实验操作顺序是CBDEA。
(2)指针指向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,此时应将平衡螺母向左调。 (3)小矿石的质量:m=50g+10g+2g=62g, 小矿石的体积:V=V2-V1=80mL﹣60mL=20mL=20cm3, 小矿石的密度:ρ?m62g333??3.1g/cm?3.1?10kg/m。 3V20cm小矿石的密度小矿石的体积V/cm 3设计实验表格,填写、处理实验数据如下: 小矿石的质量m/g 量筒中水的体积V1/cm3 小矿石和量筒中水的总体积V2/cm3 80 ?/?kg?m?3? 3.1?103 62
六、综合题
60 20 27.阅读短文,回答问题: 汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液比热
容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高. (1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的________________较大.
(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选_________.
A.30% B.40% C.60% D.90%
(3)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像_________;由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是________℃.
解析:比热容 B 120
【解析】
(1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的比热容较大,在同样情况下,可以吸收更多的热量;(2)某地常年最低气温为﹣15℃,由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃,则混合液的凝固点约为﹣30~﹣25℃,由表中数据可知选择40%和90%的防冻液,而混合液中防冻液的含量不宜过高,所以选择40%的防冻液较为合适;(3)混合液沸点与防冻液含量的关系图象如图所示:
由图象可以找出当防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点为120℃.
点睛:(1)水的比热容较大,在同样吸放热的情况下,其温度变化相对较小;(2)混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃,判断出混合液凝固点的大致范围,再由表中数据找出合适的防冻液.(3)利用描点法作出混合液沸点与防冻液含量的关系图象,由图象可以找出当防冻液的含量达到75%时混合液的沸点;
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