7. (★★)人们常把物质的一些属性作为选择材料的依据。夏天用泡沫箱装运海鲜可达到保鲜的目的,是因为泡沫箱
隔热
(填“隔热”或“导热”)性能好;石墨烯能加快用电器散热,说明它的导热性强
(填“强”或“弱”)。答案
隔热;强
解析
1. 夏天用泡沫箱装运海鲜可达到保鲜目的:泡沫箱具有较好的隔热性能,能够减少外部热量传入箱内,从而保持箱内低温环境,达到保鲜效果。因此,第一空应填“隔热”。
2. 石墨烯能加快用电器散热:石墨烯的导热性能强,能够迅速将用电器产生的热量传导出去,从而加快散热速度。因此,第二空应填“强”。
2. 石墨烯能加快用电器散热:石墨烯的导热性能强,能够迅速将用电器产生的热量传导出去,从而加快散热速度。因此,第二空应填“强”。
8. (★★★)冬天,为了取暖,每小时需给某房间供热 $4.2×10^{6}J$,若流进散热器的水的温度是 $80℃$,流出散热器的水的温度是 $70℃$,则每天有多少千克的水流经散热器?[ $c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg·℃)$ ]
答案
已知:每小时供热 $ Q = 4.2×10^{6}J $,水的初温 $ t_{0} = 80℃ $,末温 $ t = 70℃ $,比热容 $ c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg·℃) $,时间 $ t_{总}=24h $。
求:每天流经散热器的水的质量 $ m_{总} $。
解:
1. 每小时水放出的热量 $ Q = c_{水}m\Delta t = c_{水}m(t_{0}-t) $
2. 每小时水流质量 $ m = \frac{Q}{c_{水}(t_{0}-t)} = \frac{4.2×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg·℃)×(80℃ - 70℃)} = 100kg $
3. 每天水流质量 $ m_{总}= m×t_{总}=100kg/h×24h = 2400kg $
答:2400kg
求:每天流经散热器的水的质量 $ m_{总} $。
解:
1. 每小时水放出的热量 $ Q = c_{水}m\Delta t = c_{水}m(t_{0}-t) $
2. 每小时水流质量 $ m = \frac{Q}{c_{水}(t_{0}-t)} = \frac{4.2×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg·℃)×(80℃ - 70℃)} = 100kg $
3. 每天水流质量 $ m_{总}= m×t_{总}=100kg/h×24h = 2400kg $
答:2400kg
9. (★★★)如图 10.3 - 7 所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图
甲
(填“甲”或“乙”)。这是因为 $c_{冰}$<
(填“>”“<”或“ = ”)$c_{水}$,所以相同时间内冰
(填“冰”或“水”)升温更多。答案
甲;<;冰
解析
冰为晶体,熔化时温度不变,存在固液共存阶段(BC段水平)。相同时间吸热相同,由Q=cmΔt,c越小Δt越大。c冰<c水,故冰(AB段)升温更快(斜率更大),水(CD段)升温慢(斜率更小)。甲图符合此规律。
利用储能介质(实质为结晶水合物)可以储存和再利用太阳能,其原理是:白天阳光照射时,储能介质熔化,同时吸收热量;晚上降温时,储能介质凝固,同时释放出热量。某地区白天气温可达 $40℃$,夜晚时可下降至 $10℃$。根据上述原理和下表中几种常见储能介质的有关数据,该地区的居民应用上述技术调节室温时,选用的储能介质最好是【
|常见储能介质|熔点/℃|熔化时吸热/($kJ·g^{-1}$)|
|a|29.0|0.172|
|b|32.4|0.268|
|c|36.1|0.282|
|d|48.5|0.200|
A.a
B.b
C.c
D.d
C
】|常见储能介质|熔点/℃|熔化时吸热/($kJ·g^{-1}$)|
|a|29.0|0.172|
|b|32.4|0.268|
|c|36.1|0.282|
|d|48.5|0.200|
A.a
B.b
C.c
D.d
答案
C
解析
要选择合适的储能介质,需满足熔点介于当地夜间最低温度($10° C$)和白天最高温度($40° C$)之间,以确保白天熔化吸热,夜晚凝固放热。
根据表格数据:
a的熔点为$29.0° C$,在$10° C$~$40° C$范围内,且熔化时吸热能力适中。
b的熔点为$32.4° C$,c的熔点为$36.1° C$,虽然也在范围内,但比较吸热能力后,c的单位质量吸热量更大($0.282\ \mathrm{kJ \cdot g^{-1}}$),更高效(在满足熔点条件下优先选吸热多的)。但进一步需选择最贴合温度区间且吸热效果好的,题目要求最佳选项。
d的熔点为$48.5° C$,超出$40° C$,白天无法完全熔化,不适用。
在a、b、c中,c的熔点$36.1° C$更接近$40° C$与$10° C$中间偏上,能更充分利用昼夜温差,且吸热值最高。
根据表格数据:
a的熔点为$29.0° C$,在$10° C$~$40° C$范围内,且熔化时吸热能力适中。
b的熔点为$32.4° C$,c的熔点为$36.1° C$,虽然也在范围内,但比较吸热能力后,c的单位质量吸热量更大($0.282\ \mathrm{kJ \cdot g^{-1}}$),更高效(在满足熔点条件下优先选吸热多的)。但进一步需选择最贴合温度区间且吸热效果好的,题目要求最佳选项。
d的熔点为$48.5° C$,超出$40° C$,白天无法完全熔化,不适用。
在a、b、c中,c的熔点$36.1° C$更接近$40° C$与$10° C$中间偏上,能更充分利用昼夜温差,且吸热值最高。
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