(3分)新华中学“STS”小组的同学们为了探究某河水的污染问题,采集了污水样品250mL,并测出了样品质量,然后将样品导入图乙所示的密闭隔热装置中,用功率恒定的电热器加热(不计热量损失),并将加热时间和对应的温度记录在下标,请回答下列问题:
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图甲 图乙
加热时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
温度/℃ | 22 | 38 | 54 | 70 | 86 | 102 | 102 | 102 |
(1)由图甲可知,样品的质量 g,并计算出样品的密度为 g/cm3.
(2)用图乙的装置加热的过程中,同学们发现样品的沸点高于100℃,经分析得知主要原因是容器内气压大于一个标准大气压,导致样品沸点升高,若他们想测出常压下样品的沸点,图乙的装置该如何改进?
(4分)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.
太阳照射时间h | 装水量kg | 水升高的温度℃ | 水的比热容J/(kg?℃) | 太阳能吸热功率J/h |
10 | 100 | 50 | 4.2×103 | 3.0×106 |
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)太阳能热水器的能量转化效率.
(6分)汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一,某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路,在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中,气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示,已知电源电压12V恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻.
有害气体浓度/%Vol | … | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | … |
R/Ω | … | 5.2 | 3.9 | 3 | 2.5 | 2 | … |
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(1)测试过程中,当电压表示数为7V时,电流表读数为1A,求电阻R0的阻值;
(2)当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时,求电压表的示数(结果保留一位小数);
(3)当电路消耗的总功率为18W时,有害尾气浓度是多少.