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【題目】現在國家提倡節能減排。某同學探究了他家用天然氣做燃料的燒水情況,壺中裝水5kg,放在天然氣火爐上加熱,記錄水溫隨時間的變化情況并作出圖象,如圖:

(1)根據圖象推算,將質量為5kg、初溫為20℃的水加熱至100℃,需要多長時間?

(2)如果在燒水時,管道中天然氣流量為5.25dm3/min,那么,燒開這壺水,天然氣共放出了多少熱量?(天然氣的熱值為4.0×107J/m3

(3)如果這些熱量是由無煙煤完全燃燒來獲得的,那么要多少kg無煙煤?(無煙煤的熱值為3.4×107J/kg)。

【答案】(1)16min.; (2)3.36×106J, (3)0.099kg.

【解析】(1)從圖像知道,質量為5kg的水,當溫度為20℃時,對應的時間為0min,當溫度為30℃時,對應的時間為2min,當溫度為40℃時,對應的時間為4min,由此發現的規律是溫度每上升10℃,時間增加2min,所以將初溫為20℃水加熱至100℃,所需要的時間是8×2min=16min。

(2)因為管道中天然氣流量為5.25dm3 /min,所以燒開這壺水的時間內,通過管道的天然氣的體積是:管道中天然氣流量×t=5.25dm3 /min×16min=84dm3=0.084m3

又因為天然氣的熱值是q =4.0×107 J/m3所以天然氣共放出的熱量是

Q=Vq=0.084m3 ×4.0×107 J/m3 =3.36×106 J;

(3)若這些熱量是由無煙煤完全燃燒來獲得Q=Q=3.36×106 J,

因為無煙煤的熱值是:q =3.4×107 J/kg,

所以需要的無煙煤的質量是:m =Q/q=3.36×106J/3.4×107J/kg≈0.099kg

練習冊系列答案
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(3)請你根據表中的數據在圖丙中畫出水的溫度隨時間變化的圖象_________

(4)從圖象中可以看出水的沸點是________℃,水在沸騰時溫度的特點是__________________

(5)實驗結束后,同學們所測水的沸點都低于100 ℃,由此大家判斷可能是當時的大氣壓_________(選填“高于”、“等于”或“低于”)標準大氣壓。

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(1)甲、乙兩個水杯中,盛有熱水的是_________

(2)如圖(b)所示,將兩個底面干凈、平整的鉛塊緊壓在一起,兩個鉛塊就會結合在一起,即使下面吊一個重物也不會將它們拉開,這一現象表明______________________

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