题目内容
17.“西气东输”工程实施后,淮北市民现在也使用了清洁环保的天然气.家住市区的小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集了如下数据:水壶里放入2L、20℃的水,大火加热直至沸腾;又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.(气压为1标准大气压)(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)如果小明家天然气炉具的效率是60%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?
分析 (1)已知水的体积和密度,根据公式可求水的质量;知道水的初温和末温(1标准大气压水的沸点为100℃),根据公式Q吸=cm△t可求水吸收的热量.
(2)根据天然气炉具的效率是60%,求出燃料完全燃烧放出的热量,再利用Q放=Vq可求得需要燃烧多少m3的天然气.
解答 解:(1)因为V=2L=2000cm3,t0=20℃,t=100℃,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量:
m=ρV=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg;
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)由题意可知,η=60%,则Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{60%}$=1.12×106J;
根据Q放=Vq可得,V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.12×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.014m3.
答:(1)烧开这壶水,水需要吸收了6.72×105J的热量;
(2)如果小明家天然气炉具的效率是60%,烧开这壶水,需要燃烧0.014m3的天然气.
点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式和燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,计算时注意单位统一.
练习册系列答案
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5.在研究电流与电压、电阻之间关系的实验中,通过改变电路中的电压和电阻,分别测得如下两组数据:
分析表一数据,可得结论:当电阻一定时,导体的电流和导体两端的电压成正比
分析表二数据,可得结论:当导体两端的电压一定时,导体的电流和电阻成反比.
| 表一 | 表二 | ||||
| 次数 | R=10Ω | 次数 | U=3V | ||
| U/V | I/A | R/Ω | I/A | ||
| 1 | 1 | 0.1 | 1 | 5 | 0.6 |
| 2 | 2 | 0.2 | 2 | 10 | 0.3 |
| 3 | 3 | 0.3 | 3 | 15 | 0.2 |
| 4 | 4 | 0.4 | 4 | 20 | 0.15 |
| 5 | 5 | 0.5 | 5 | 25 | 0.12 |
| 6 | 6 | 0.6 | 6 | 30 | 0.10 |
分析表二数据,可得结论:当导体两端的电压一定时,导体的电流和电阻成反比.
9.如图所示,在做伏安法测电阻实验时,某同学把电流表和电压表错接了位置,这样会造成( )

| A. | 烧坏电流表 | B. | 烧坏电压表 | C. | 烧坏小灯泡 | D. | 小灯泡不亮 |