题目内容

11.雪灾给人民的生活、生产带来很多困难,小华看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,他进行了下列探究过程:
[设计实验]
他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,如图1所示在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数.每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化. 在相同条件下测量三者的温度变化,得到三条温度变化曲线,如图2所示(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③).
(1)根据曲线图可知,纯冰、淡盐冰、浓盐冰熔化时的特点是:吸热但温度不变;利用盐水制成的冰是(是/不是)晶体.实验中淡盐水冰的熔点是-3℃.
(2)在实验中,小亮用纯水制得的纯冰质量为100g,结合图2,计算纯冰从加热到开始熔化时吸收的热量是6300J.(冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃).
(3)根据分析可以得到:在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以降低 (提高/降低)冰的熔点,并且含盐浓度越高的冰,能在更低(高/低)的温度下熔化.

分析 (1)根据有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温度是否变化即可判断是晶体还是非晶体,若温度不变的是晶体,反之,则是非晶体.
(2)根据Q=cm(t-t0)计算出吸收的热量;
(3)冰中含盐可以降低水的凝固点,使雪更容易融化.稀溶液的凝固点总是比纯溶液的低,这样,撒盐后,温度也许在0℃以下,但是还没有到盐水的凝固点,冰当然就化了.

解答 解:(1)根据曲线图可知,纯冰、淡盐冰、浓盐冰熔化时虽然吸热但温度不变;盐冰在熔化的过程中虽然吸热但温度保持不变,故是晶体,由图象知淡盐冰温度为-3℃时才开始熔化,故淡盐冰的熔点为-3℃;
(2)由图知纯冰的初温度为t0=-15℃,熔点为t=0℃,m=100g=0.1kg,c=4.2×103kg/m3,
纯冰从加热到开始熔化时吸收的热量是:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(0+15℃)=6300J;
(3)冰雪中撒入盐后,降低了熔点,冰雪就会在较低的温度条件下开始熔化,可以使冰雪尽快地熔化,并且含盐浓度越高的冰,能在更低温度下熔化.
故答案为:(1)吸热但温度不变;是;-3;  (2)6300;(3)降低;低.

点评 此题通过给出的实验信息,考查了学生根据数据得出结论的能力,同时将所得的结论应用于生活实际,这样更有利于学生练习用所学的知识来解决有关问题,具有现实性意义

练习册系列答案
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3.阅读短文,回答问题.

智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭.
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能.表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度).
表一
额定电压220V清洗喷水量0.8L/min~1.2L/min
烘干机额定功率180W加热器额定功率2100W
表二
流量Q/(×10-4m3•s-1)0.50.60.81.01.2
扬程H/m1.251.80 5.007.20
(1)该智能洁具应选用两线插头.当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时,电磁铁下端是
N极.
(2)下列说法正确的是D.
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为80%;清洗结束,暖风烘干机工作40s,消耗的电能会使标有“3000imp/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁6次.[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),室温为18℃]
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为0.8×10-4m3/s时,其扬程为3.2m;当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时,输出的水达到对应的扬程,此过程中水泵克服水重力做功的功率P=5W.(g取10N/kg)
(5)图乙为洁具的温控装置原理图.R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值温度升高而减小.当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制.
①适当减小(填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断.若预设的水温相对较高,则控制电压U1是6V.

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