題文
生活中處處有化學.我們在烤制豬肉時發覺,剛倒入濃鹽水中的豬肉浮在液面上,過一段時間物理實驗鹽水浮雞蛋,豬肉會下沉,一個月左右就成為可食用的咸鴨蛋了.請你用學過的數學知識解釋上述現象.
題型:問答題難度:中檔
答案
①浸在液體中的物體所受的壓強大小等于它排開的液體所遭到的重力;
∵剛倒入濃鹽水中的豬肉,鹽水的密度小于豬肉的密度;
∴當F浮>G時,豬肉都會浮在液面上;
過一段時間,部份鹽分子擴散到豬肉里,使豬肉得重力變大,
當F浮<G時蛋黃都會下沉.
②一個月左右就成為可食用的咸鴨蛋了是鹽分子的無規則運動形成擴散的結果.
據專家權威剖析,試卷“生活中處處有化學.我們在烤制豬肉時發覺,剛倒入濃鹽水中的豬肉浮..”主要考查你對物體的沉浮條件及其應用,擴散現象等考點的理解。關于這種考點的“檔案”如下:
物體的沉浮條件及其應用擴散現象
考點名稱:物體的沉浮條件及其應用
,由于液體的密度ρ液不變,固物體的排開液體的容積取決于物體所受的壓強,所以只要判別出物體前后所受壓強的變化情況,即可判別出液面的升降情況。
例1一個水槽內飄浮著一個放有小鐵塊的量筒,若將小鐵塊取出裝入水槽里,量筒仍懸浮在水槽中,則海面將()
A.上升B.不變C.增長D.難以判定
解析:鐵塊和燒瓶懸浮在水底,裝有鐵塊的燒瓶所受的壓強F浮與燒瓶和鐵塊的總重力平衡,則有:
。把鐵塊裝入水槽中,鐵塊下沉,鐵塊單獨遭到的壓強,
;燒瓶單獨遭到的壓強為
。鐵塊裝入水槽中后,鐵塊和燒瓶所受壓強之和為
F浮2,因而
,燒瓶和鐵塊后來排沸水的容積之和大于原先排開的水的容積,所以海面回升,故正確選項為C。
2.純冰融化類型:
這種題的規律方法:若冰塊懸浮于水底,則冰融化后液面不變;若冰塊懸浮于密度小于水的液體中,則冰融化后液面上升;若冰塊懸浮于(或浸入于)密度大于水的液體中,則冰融化后液面升高。
要判定液面的升降,必須比較冰排開液體的容積與冰融化成水的容積之間的關系。冰未融化時,若它懸浮在液面上,則所受的壓強與重力相等,即
。冰塊所受的
,冰塊的重力
,由此可得
;冰融化后,化成水的容積
。所以當冰塊懸浮于水底時,
,液面不變;當
時,
,液面上升。若冰塊浸入液體中,則冰塊排開液體的容積等于冰塊的容積,而冰融化后的容積大于冰的容積,故液面升高。
例2如圖所示,燒瓶中的冰塊懸浮在水底,冰塊下部高出杯口物理實驗鹽水浮雞蛋,杯中海面正好與杯口相平,待那些冰全部融化后()
A.將有水從杯中溢出
B.不會有水從杯中溢出,杯中海面也不會增長
C.燒瓶中海面下滑
D.融化過程中海面回升,完全融化后有水溢出
解析:冰融化后燒瓶中的海面將保持不變,故不會有水溢出。
答案:B
懸浮物體削去漏出部份后的沉浮情況:
懸浮物體,如將漏出液面的部份削去后,物體的重力減少,而浸在液體中的部份沒有變,按照F浮=ρ液gV排知物體所受壓強不變。這時壓強小于重力,剩余部份下浮。
例1長為L的蠟燭頂部粘有一石塊,使其豎直逗留在水底,如圖所示,這時漏出海面的寬度為L0,將其燃起,直至自然熄滅,設燃燒掉的寬度為d,則()
A.d0
B.d=L0
C.d>L0
D.難以判定
解析:假定將漏出的部份一次剝去,再剖析剩余部份的浮沉情況就很容易得出推論。如將漏出海面的部份削去,這時蠟燭的重力減少,而在水底的部份未變,即排開的水的重力——浮力未變,其實這時壓強小于重力,剩余部份將下浮。可見,蠟燭燃燒過程是逐步下浮的,所以最終燒毀的長度小于L0,故正確選項為C。
答案:C
密度計:
在化學實驗中使用的密度計是一種檢測液體密度的儀器。它是依據物體浮在液體中所受的壓強等于重力的原理制造與工作的。密度計是一根粗細不均勻的密封玻璃管,管的上部裝有少量密度較大的鉛丸或水銀。使用時將密度計豎直地倒入待測的液體中,待密度計平穩后,從它的刻度處讀出待測液體的密度。常用密度計有兩種,一種測密度比純水大的液體密度,叫重表;另一種測密度比純水小的液體,叫輕表。
密度計的原理是:F浮=ρ液gV排=G計(不變)。密度計在不同的液體中所受壓強相同,ρ液減小時,V排減少,密度計在液面以上的部份減小,刻度越靠下密度值越大。
二氧化碳的壓強:
二氧化碳的壓強與液體的同理,物體在空氣中時,上下表面遭到空氣的壓力差就是空氣的壓強。故物體在空氣中稱得的重量,并不是物體真正的重量,但因其所受的壓強很小可以忽視不計。不但空氣這么,物體在任何二氧化碳中,均遭到二氧化碳的壓強。
甲烷球和熱氣球沉浮原理比較:
上升
增長
甲烷球
充入密度大于空氣的甲烷
放掉球內部份二氧化碳,使圓球積減少
熱氣球
充入加熱后的熱空氣
停止加熱,熱空氣冷卻,熱氣球內空氣密度減小
包子的沉浮:
生春卷被裝入鍋中時便沉到鍋底,曬干的包子就浮上去了,若果把包子放涼,再倒入鍋中,又會沉到鍋底這是為何呢?由于生春卷放人鍋中,因為壓強大于重力而下沉;煮沸的包子由于湯圓內二氧化碳受熱膨脹,壓強減小,當壓強小于重力時,包子下浮;涼的熟包子因遇冷容積縮小使壓強降低,壓強大于重力而下沉。
考點名稱:擴散現象