Question

【题目】石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

(1)石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作_____（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”），这一特点可以在生活中用于_____（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”）；石墨烯晶体_____（选填“有”或“没有”）固定的熔点。

(2)华为实验室宣布，在石墨烯电池上取得重大突破，石墨烯电池只需要1.1秒就能够充满电，就是在你一眨眼的功夫，手机电池可能就充满了，同时这种电池还展现出了超强的寿命和环境抵抗能力，一块石墨烯电池上标有“5V20000mAh”字样，充满一次电可以存储_____kWh电能；充满电后可以让功率为2W的手机工作_____h。

(3)旅游时，小华用国产手机与同学联络，通话时信息在空中的传播速度是_____m/s；同学帮小华拍了一张照片，小华在水中的“倒影”清晰可见，拍照时水中的“倒影”是由于光的_____形成的。

(4)利用石墨烯电热涂料供暖。涂料通电发热后，通过_____方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是14m2，高为3m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1m2，该涂料的单位发热功率为1200W/m2。现同时给它们通电，5min内可使室温升高10℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是_____J。[空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0103J/(kg℃)]

Answer 1

【答案】超导体 电动机线圈 有 0.1 50 3×108 反射 热传递 1780

【解析】

(1)[1]超导体指在某一温度下，电阻为零的导体，石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作超导体。

[2]超导体电阻为零，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，电动机线圈是利用线圈传递电流，是利用电流的磁效应工作的，利用超导体工作的时候，没有能量的损失，故能用超导体。

[3]石墨烯晶体是一种晶体，有固定的熔点。

(2)[4]根据石墨烯电池上标有“5V20000mAh”的字样，可知充满一次电可以存储的电能为

[5]充满电后可以让功率为2W的手机工作时长为

(3)[6]手机传输信息是通过电磁波传播的，电磁波的传播速度等于光速，即3×108m/s；

[7]“倒影”是在水面上成的像，是平面镜成像，属于光的反射现象。

(4)[8]改变物体内能的方法是做功和热传递，涂料通电发热后，通过热传递方式改变房间内空气的内能。

[9]由题意可知，空房内室温升高吸收的热量为电热涂料放出的热量减去房间内损失的热量，则

即每秒钟损失的热量为

则

此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是