在炎热的夏天,向晒得发烫的地面上洒一些水,有时会感到凉爽,有时却感到更热了,这是为什么?请用你学过的知识解释这一现象。
(每空1分,共7分)小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏,两人设计并做了一个实验。他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和 相同。
(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中:
时间t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | …… | 150 | 180 |
泡沫塑料组水温T1/℃ | 80 | 64 | 55 | 50 | 41 | …… | 21 | 20 |
棉絮组水温T2/℃ | 80 | 56 | 43 | 32 | 28 | …… | 20 | 20 |
分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是 ℃。经过40min后,泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 ℃,而棉絮包的烧瓶水温降低了 ℃,由此可以得出的实验结论是 。
(3)除了采用相同时间内比较 的方法来显示这两种材料的保温性能外,还可以采用 的方法来显示这两种材料的保温性能。
长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产和使用过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减小粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。现代许多建筑普遍采用空心砖砌墙,人们以孔洞率表示空心砖空心部分占总体积的百分比。如图14所示是一长方体空心砖,砖重42N,孔洞率为30%,规格为200mm×150mm×100mm。取g =10N/kg。求:
(1)该砖块材料的密度是多少?
(2)生产一块同规格的砖,空心砖比实心砖节省多少千克材料?
(3)一块同规格的空心砖和实心砖,以某种相同的方式放在水平地面上时,对地面的压强最多相差多少?
(4)空心砖除了以上优点外,你还能再写出两点使用空心砖的好处吗?
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水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系,设计了如图15所示的锅炉水温控制装置,图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3cm2(计算时可认为阀门上、下底面积相等),OB长度为20 cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm。对水加热时,随着水温升高,水面上方气体压强增大。当压强增大到一定值时,阀门被S顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方的气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内的水的最高温度。
气体压强(Pa) | 1.0×105 | 1.4×105 | 2.0×105 | 2.7×105 |
水的沸点(℃) | 100 | 110 | 120 | 130 |
(1)当锅炉内水的温度达到120 ℃沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压强为 1.0×105 Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾时的温度为120 ℃,求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?重物G的重量是多大?
(3)若要使锅炉内的水的温度达到110℃时沸腾,应将G挂在离O点多远处?
少年科技中心广场有一尊高大的花岗岩人物雕像,科技辅导员要求同学们想办法(不论什么方法)知道它的质量是多大。
聪明的小张同学想到去该中心档案室采访.可是档案室管理员也说不清楚,只是为他提供了一些资料。这些资料包括:雕像所用的一小块花岗岩样品;用同样的花岗岩按比例缩小的雕像模型;雕像的实际高度H。
小张同学灵机一动,又从少年科技中心找到了天平、刻度尺、一个能够放入花岗岩样品及雕像模型的大号量筒等器材,试图通过实验的方法来推求雕像的实际质量,并获得了成功。
如果你用小张同学准备的器材,你将怎样进行操作并得出结果呢?写出你的操作步骤(操作过程中获得的有关物理量用相应的字母表示)并在最后写出计算雕像实际质量M的表达式。