题目内容
【题目】天然气是一种清洁的能源,“西气东输”实现后,很多家用燃气灶改用天然气作为燃料。现将一壶质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要完全燃烧0.025m3的天然气。问:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)天然气完全燃烧放出的热量是多少?(q气=4.2×107J/m3)
(3)燃气灶的热效率是多少?
(4)请分析造成热损失的原因(说出一点即可)
【答案】6.72×105J 1.05×106 J 64% 灶具、水壶吸热或会向周围空气散热等
【解析】
(1)已知水的质量、水的比热容,水的初温与末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率;
(4)从热量的散失和电压等方面来考虑。
(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.025m3×4.2×107J/m3=1.05×106J;
(3)燃气灶的热效率:
;
(4)实际上烧开一壶水的加热时间总是要大于理论计算时间,这是因为在实际上烧开水时,水在吸收热量时也向空气中散热,同时壶本身也要吸收热量,也可能电压低于220V,这些因素均会造成实际加热时间的延长。
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量1.05×106J;
(3)燃气灶的热效率为64%。
(4)灶具吸热或会向周围空气散热。
【题目】小周同学想探究凸透镜焦距与哪些因素有关,他猜想之后进行了探究实验:
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次数 | 1 | 2 | 3 |
材料 | 玻璃 | 玻璃 | 水晶 |
凸起程度 | 较小 | 较大 | 较大 |
焦距/cm | 8.0 | 4.0 |
(1)他测量焦距的实验如图 甲所示,则测得的焦距为_____cm。
(2)由以上三次实验可初步得出凸透镜的焦距与_____和_____有关。实验涉及运用的研究方法与下列哪个相同_____。
A、用抽气机和玻璃罩探究真空能否传声
B、研究光的直线传播时引入光线
C、研究影响声音响度与振幅的关系时采用控制钢尺长度不变来控制音调
D、通过蜡烛火焰的情况来判断声音是否可以传递能量
(3)小周回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示),受此启发,于是他选取焦距为 10cm 的凸透镜,用红光和蓝光来进行图甲的实验,实验结论:对同一凸透镜,_____光的焦距小些。
(4)小周继续做“探究凸透镜成像规律”实验,固定凸透镜的位置不动,实验操作规范,当他将蜡烛,凸透镜和光屏调节到如图 3 所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
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①图 3 成像原理与_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同,若将蜡烛稍微向右移动一些,则应将光屏向_____移动(选填“左”或“右”)才能再次在光屏上成清晰的像。
②若保持凸透镜、光屏的位置不变,在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),这时需要将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
③烛焰成虚像时,人眼应该从_____(填“烛焰”或“光屏”)一侧向透镜方向观察。
④小明测出透镜焦距为 10cm,在实验时,小红用该凸透镜观察小明的眼睛,看到小明的眼睛如图 4 所示, 则物距应该满足的条件是_____。
A.小于 10cm
B.大于 10cm 且小于 20cm
C.等于 20cm
D.大于 20cm
⑤小明在接下来的实验中移动蜡烛,物距 u 随时间 t 的变化图象如图 5 所示,则像距 v 与 t 的大致变化关系为图 6 中的_____。
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⑥若蜡烛燃烧了一段时间后变短了,但仍要使蜡烛的像成在光屏的中央,应把凸透镜向_____(选填“上”或“下”)调节。