问题标题:
(2008•黄梅县模拟)玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的.受油滴能在水面均匀分布开来的启发,科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法.其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上,
问题描述:
(2008•黄梅县模拟)玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的.受油滴能在水面均匀分布开来的启发,科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法.其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上,冷凝后用真空吸盘吊运,如下图所示.
(1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体的一种溶液,你认为这种溶液应具备怎样的物理特征?(说出两点)
(2)一块密度为2.5×103kg/m3,体积为1.5×10-2m3的平板玻璃,冷凝后用真空吸盘吊运转送,若当时大气压为l×105Pa,则吸盘的面积至少是多少m2?
(3)将上述玻璃板提升1m,需克服重力做多少功?
胡先锋回答:
(1)要让玻璃浮在液体面上,溶液的密度大于玻璃的密度;并且液体的沸点要高于炽热玻璃液体的温度;
(2)平板玻璃重:
G=mg=ρvg=2.5×103kg/m3×1.5×10-2m3×10N/kg=375N,
能吊起时,平板玻璃受到的拉力:
F=ps≥G,即:1×l05Pa×s≥375N,
∴s≥3.75×10-3m2;
(3)W=Gh=375N×1m=375J.
答:(1)溶液应具备密度比液体的密度大、沸点比玻璃温度高的特点;
(2)吸盘的面积至少是3.75×10-3m2;
(3)将上述玻璃板提升1m,需克服重力做375J.
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