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【题目】现在国家提倡节能减排。某同学探究了他家用天然气做燃料的烧水情况,壶中装水5kg,放在天然气火炉上加热,记录水温随时间的变化情况并作出图象,如图:

(1)根据图象推算,将质量为5kg、初温为20℃的水加热至100℃,需要多长时间?

(2)如果在烧水时,管道中天然气流量为5.25dm3/min,那么,烧开这壶水,天然气共放出了多少热量?(天然气的热值为4.0×107J/m3

(3)如果这些热量是由无烟煤完全燃烧来获得的,那么要多少kg无烟煤?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)。

【答案】(1)16min.; (2)3.36×106J, (3)0.099kg.

【解析】(1)从图像知道,质量为5kg的水,当温度为20℃时,对应的时间为0min,当温度为30℃时,对应的时间为2min,当温度为40℃时,对应的时间为4min,由此发现的规律是温度每上升10℃,时间增加2min,所以将初温为20℃水加热至100℃,所需要的时间是8×2min=16min。

(2)因为管道中天然气流量为5.25dm3 /min,所以烧开这壶水的时间内,通过管道的天然气的体积是:管道中天然气流量×t=5.25dm3 /min×16min=84dm3=0.084m3

又因为天然气的热值是q =4.0×107 J/m3所以天然气共放出的热量是

Q=Vq=0.084m3 ×4.0×107 J/m3 =3.36×106 J;

(3)若这些热量是由无烟煤完全燃烧来获得Q=Q=3.36×106 J,

因为无烟煤的热值是:q =3.4×107 J/kg,

所以需要的无烟煤的质量是:m =Q/q=3.36×106J/3.4×107J/kg≈0.099kg

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(3)请你根据表中的数据在图丙中画出水的温度随时间变化的图象_________

(4)从图象中可以看出水的沸点是________℃,水在沸腾时温度的特点是__________________

(5)实验结束后,同学们所测水的沸点都低于100 ℃,由此大家判断可能是当时的大气压_________(选填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压。

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(1)甲、乙两个水杯中,盛有热水的是_________

(2)如图(b)所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开,这一现象表明______________________

(3)将一半酒精和一半水充分混合后,总体积变小,这一现象说明____________

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