Question

【题目】我国汉代曾发明过一种用做军事信号的“孔明灯”，它其实就是一种灯笼．先用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊严，并在下面留口．在灯笼的下面固定一个小碟，在碟内放入燃料．点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起．灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算，即F浮=ρ空气gV （本题g取10N/kg）．温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m3，下表给出了一些空气密度和温度的对应关系．

（1）为了更容易起飞，孔明灯所用燃料选择的主要依据是（_____）

A．质量 B．密度 C．热值 D．比热容

（2）如图a所示的孔明灯体积大约为0.02m3，环境气温为20℃，则孔明灯受到的空气浮力为多少牛？

（3）此时如果孔明灯制作材料和燃料总质量为6g，孔明灯内空气的重力应该不大于多少牛？

（4）上题中至少灯内空气的温度要达到多少℃，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）？

Answer 1

【答案】C

【解析】（1）反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，孔明灯所用燃料选择的主要依据是热值 ，故选C；

（2）孔明灯受到的空气浮力

（3）孔明灯和燃料受到的重力为，孔明灯内空气的重力应该不大于

(4) 孔明灯内空气的质量

孔明灯内空气的密度为，分析表中数据，温度每增加10℃，液体减少0.03 kg/m3，所以当孔明灯内空气的密度为0.93 kg/m3，空气温度应该不低于113℃。