题目内容
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(1)实验测出油酸分子的直径是
6.3×10-10
6.3×10-10
m;(结果保留两位有效数字)(2)实验中为什么要让油膜尽可能散开?
为了让油膜在水面上形成单分子油膜
为了让油膜在水面上形成单分子油膜
.(Ⅱ) 风力发电是一种环保的电能获取方式.设计每台风力发电机的功率为40kW,实验测得风的动能转化为电能的效率为20%,空气的密度为l29kg/m3,当地水平风速约为10m/s,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求?
分析:(I)、(1)根据图示油膜求出油膜的面积,根据题意求出油的体积,然后求出油膜的厚度,即分子直径.
(2)让油在水面上尽可能散开,形成单分子油膜.
(Ⅱ)、解决此题的关键是建立正确的模型,即风的动能转换为电能.
(2)让油在水面上尽可能散开,形成单分子油膜.
(Ⅱ)、解决此题的关键是建立正确的模型,即风的动能转换为电能.
解答:解:(Ⅰ)(1)由图示可知,由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm2 ,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出120格.则油酸薄膜面积S=120cm2,
一滴油溶液中含油的体积V=
×
=7.5×10-6mL=7.5×10-12m3,
所以油酸分子直径d=
=
≈6.3×10-10m;
(2)当油酸溶液滴在水面后,尽可能散开,形成单分子膜,这样才能得出油酸分子直径由体积除以面积;
(Ⅱ)风力发电过程是利用风的动能转化为电能;设发电机的叶片长度为r,则单位时间内吹过叶片的风的体积为:V=vπr2
则单位时间内风的动能为:Ek=
mv2=
ρv3πr2 ①
P=20%EK ②
联立①②得风力发电机的叶片长度为:r=10m.
故答案为:
(I)、(1)6.25×10-10;(2)为了让油膜在水面上形成单分子油膜.
(Ⅱ)、叶片长度约为10m.
一滴油溶液中含油的体积V=
1mL |
80 |
0.6mL |
1000mL |
所以油酸分子直径d=
V |
S |
7.5×10-12m3 |
120×10-4m2 |
(2)当油酸溶液滴在水面后,尽可能散开,形成单分子膜,这样才能得出油酸分子直径由体积除以面积;
(Ⅱ)风力发电过程是利用风的动能转化为电能;设发电机的叶片长度为r,则单位时间内吹过叶片的风的体积为:V=vπr2
则单位时间内风的动能为:Ek=
1 |
2 |
1 |
2 |
P=20%EK ②
联立①②得风力发电机的叶片长度为:r=10m.
故答案为:
(I)、(1)6.25×10-10;(2)为了让油膜在水面上形成单分子油膜.
(Ⅱ)、叶片长度约为10m.
点评:第I题关键要建立模型:油酸分子在水面上以球模型一个靠一个排列的,且估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则.
第Ⅱ题关键根据能量守恒定律列式求解,计算要细心.
第Ⅱ题关键根据能量守恒定律列式求解,计算要细心.
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