Question

3．佛山市正創(chuàng)建國家環(huán)境保護模范城市，某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了探究汾江河的河水污染問題，他們采集了污水樣品250ml，樣品的質(zhì)量如圖1所示．將樣品倒入圖2所示的密封隔熱裝置中，用恒定功率為144.8W的電熱器加熱，并將加熱時間和對應(yīng)的溫度記錄在表中．
請回答下列問題：

加熱時間/min	0	2	4	6	8	10	12	14
溫度/℃	22	38	54	70	86	102	102	102

1）由圖17（a）可知污水樣品的質(zhì)量252.5g，由此計算出污水的密度為1.01g/cm³．
2）用此裝置加熱的過程中，污水上方的氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，致使污水沸點高．
3）用恒定功率為144.8W的電熱器加熱10min，消耗的電能是86860J，如果這些電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能全部給污水吸收（不計熱損失和其它物體吸收），請你計算出污水的比熱容為4.28×10³J/（kg•℃）．
4）他們對污水樣品的成分進行了檢測，發(fā)現(xiàn)污水中許多重金屬嚴(yán)重超標(biāo)，如汞、鎘、鉛、鎳等，原因可能是人們將廢舊電池隨意仍入南橋河造成的，為了保護環(huán)境，關(guān)于電池的使用，請談?wù)勀愕目捶ɑ蜃龇ǎㄕ勔稽c即可）．廢舊電池集中回收處理．

Answer 1

分析 （1）對于天平在讀數(shù)時，其所有砝碼的質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)的數(shù)據(jù)即為待測物體的質(zhì)量．又已知污水的體積，根據(jù)密度公式求出污水的密度．
（2）氣壓越高，沸點越高，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點為100℃；
（3）先根據(jù)W=Pt求出加熱器消耗的電能，然后根據(jù)表中數(shù)據(jù)讀出相應(yīng)時間內(nèi)污水溫度的變化，最后利用Q_吸=cm△t即可求出污水的比熱容；
（4）廢舊電池因含汞、鎘、鉛等重金屬元素，會對水體造成嚴(yán)重的污染，應(yīng)回收集中處理．

解答 解：（1）此時所有砝碼的質(zhì)量是100g+100g+50g=250g，標(biāo)尺的分度值是0.5g，故標(biāo)尺的示數(shù)是2.5g，所以被測工藝品的質(zhì)量是m=250g+2.5g=252.5g，
污水的體積：v=250ml=250cm³，
污水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{252.5g}{250c{m}^{3}}$=1.01g/cm³；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，污水的沸點為102℃大于100℃，因此是由于污水上方的氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，致使污水沸點高；
（3）Q_吸=W=Pt=144W×2×60s=17280J，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，污水加熱兩分鐘后，溫度變化量為：△t=38℃-22℃=16℃，
由Q_吸=cm△t可得：
c=$\frac{{Q}_{吸}}{m△t}$=$\frac{17280J}{0.2525kg×16℃}$=4.28×10³J/（kg•℃）．
（4）由于廢舊電池中含有的重金屬會嚴(yán)重地污染水體，為消除這種危害，一方面是研制使用無汞電池，另一方面是對電池進行回收處理．
故答案為：（1）252.5；1.01；（2）大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；高；（3）4.28×10³；（4）廢舊電池集中回收處理．

點評 本題考查了托盤天平的讀數(shù)、廢舊電池的處理問題、密度公式、吸熱公式、電功公式的靈活應(yīng)用等，關(guān)鍵是根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出有用的信息，難點是公式及其變形的靈活運用．