(2004?青島)物質(zhì)的特性及其應(yīng)用
曉麗收集到了如下的一些金屬特性數(shù)據(jù):
金屬 |
密度/(×103kg/m3) |
熔點(diǎn)/℃ |
比熱容/[J/(kg?℃)] |
導(dǎo)熱性能 |
導(dǎo)電性能 |
鋁 |
2.7 |
660 |
0.88 |
4 |
4 |
銅 |
8.9 |
1083 |
0.39 |
2 |
2 |
金 |
19.3 |
1063 |
0.13 |
3 |
3 |
鋼鐵 |
7.9 |
1540 |
0.46 |
8 |
7 |
鉛 |
11.3 |
327 |
0.13 |
9 |
9 |
銀 |
10.5 |
961 |
0.24 |
1 |
1 |
(注:導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能的數(shù)值越小表示性能越好)
利用這個金屬特性表,曉麗解決了不少問題:
(1)下圖表示其中
鉛
鉛
金屬的熔化過程,圖象的
BC
BC
段表示該金屬處于固液共存狀態(tài),熔化用了
15min
15min
時間.除金屬外,常見的晶體還有
冰
冰
、
食鹽
食鹽
等.
(2)曉麗買了一件工藝品,但不知究意是什么金屬制成的.于是她用天平和量筒對該工藝品的密度進(jìn)行了測量,得到以下表格中的一些數(shù)據(jù).請結(jié)合下圖將表格填完整.
金屬塊的質(zhì)量m/g |
水的體積V1/ml |
金屬塊和水的體積V2/ml |
金屬塊的體積V/cm3 |
金屬塊的密度ρ/(kg/m3) |
10.8 |
14 |
|
|
|
通過測量,發(fā)現(xiàn)這件工藝品是用表中
鋁
鋁
金屬制成的,這種金屬在日常生活中應(yīng)用廣泛,例如:
鋁制燒水壺
鋁制燒水壺
.這種金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系可用圖象中的
c
c
直線來表示.圖中直線a表示的是表中
鐵(鋼)
鐵(鋼)
金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系.
請你畫出工藝品靜止在上圖量筒底部時的受力示意圖(不計繩子的拉力).
(3)為了研究金屬的吸熱能力,曉麗做了如下的探究:
器材與裝置:兩個燒杯、兩支溫度計、質(zhì)量相同的水和鐵粉.
探究過程:將分別盛有水和鐵粉的燒杯放到陽光下照射,用溫度計每隔一段時間測一測溫度,得到如下實驗數(shù)據(jù):
時間/min 溫度/℃ |
0 |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
… |
鐵粉 |
15 |
17 |
20 |
22 |
24 |
27 |
… |
水 |
15 |
16 |
17 |
18 |
18 |
19 |
… |
曉麗換用其它金屬與水一起做相同的實驗,均得出相似的數(shù)據(jù).她經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論:質(zhì)量相同的金屬和水在陽光下照射相同的時間,金屬升高的溫度比水的
大
大
.為比較物質(zhì)這種能力的不同,引入了比熱容這一物理量.
因此,曉麗解釋了家中暖氣片內(nèi)用水做循環(huán)物質(zhì)的原因:因為水的比熱容比較
大
大
.
(4)一個密度為ρ、底面積是S的圓柱體金屬塊,放在水平地面時,對地面的壓強(qiáng)為p.曉麗要用一個動滑輪將它運(yùn)送到樓上,動滑輪的機(jī)械效率為η,則圓柱體的質(zhì)量有多大?勻速上提時曉麗要用多大的力?(已知重力與質(zhì)量的比值為g)