Question

（2003?紹興）潛艇是海軍的一種重要裝備．某潛艇水下排水量是1500噸，艇內(nèi)凈空間40米³，艇上有官兵30人．當(dāng)該潛艇潛入海面下100米時(shí)，求：
（1）潛艇受到海水的壓強(qiáng)多大（海水密度1.03×10³千克/米³）？
（2）潛艇受到的浮力多大？
（3）空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)是21%，當(dāng)下降到16%時(shí)，會(huì)影響人正常工作．如果艇內(nèi)每人每分鐘消耗400毫升O₂，則理論上此潛艇能在水中停留______小時(shí)（假設(shè)艇內(nèi)溫度、壓強(qiáng)保持不變）．
（4）潛艇長(zhǎng)時(shí)間潛航，需配備O₂再生裝置．現(xiàn)有以下方案可供選擇：①加熱KMnO₄ ②電解H2O③常溫下，過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）與CO₂反應(yīng)生成Na₂C0₃與0₂．你認(rèn)為上述方案中最可行的是（填序號(hào)）______．它與其它二種方案相比的優(yōu)點(diǎn)是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)壓強(qiáng)的公式 P=ρ液gh，進(jìn)行解答；
（2）浮力的公式：F=G=mg，進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)艇內(nèi)凈空間40米³中O₂體積分?jǐn)?shù)由21%下降到16%時(shí)的體積，和 30人，每人每分鐘消耗400毫升O₂，與時(shí)間的乘積相等，進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)在常溫下，過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）與CO₂反應(yīng)生成Na₂C0₃與0₂．無(wú)需加熱，耗電，進(jìn)行解答．
解答：解：（1）潛艇受到海水的壓強(qiáng)為：P=ρgh=1.03×10³千克/米³×9.8N/米³×100=1.01×10⁶ Pa；
答：潛艇受到海水的壓強(qiáng)為 1.01×10⁶ Pa；
（2）潛艇受到的浮力為：F=G=mg=1500×10³×9.8N/米³=1.47×10⁶ N；
答：潛艇受到的浮力為 1.47×10⁶ N．
（3）設(shè)理論上此潛艇能在水中停留x小時(shí)
40×（21-16）%=x×（30×60×400×10×10^-6 米³），
解答 x=2.78 小時(shí)；
故答案為：2.78小時(shí)；
（4）根據(jù)在常溫下，過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）與CO₂反應(yīng)生成Na₂C0₃與0₂．無(wú)需加熱，耗電；
故答案為：③；無(wú)需加熱，耗電，還能吸收人呼出的二氧化碳；
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)，物理知識(shí)，綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．