20.近几年,宁夏各市、县对老旧小区楼房进行外墙保温改造。某物理兴趣小组的同学们在综合实践活动中,选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常用的保温材料进行研究,如图1,材料相关信息如表。
项目 | Ⅰ号 | Ⅱ号 | Ⅲ号 |
聚氨酯泡沫 | 聚苯乙烯泡沫 | 岩棉 |
传热系数 W/(m•K) | 0.033 | 0.042 | 0.065 |
防火性能 | 阻燃B1级 | 阻燃B1级 | 不燃A级 |
吸水性% | ≤0.08 | ≤0.2 | ≤5 |
隔音性 | 好 | 好 | 一般 |
最高使用温度℃ | 75 | 65 | 600 |
Z/(kg/m2) | 1.4 | 1.0 | 2.4 |
(1)高空坠物存在安全隐患,同学们观察表格中缺少密度信息,于是选取了表中的一种材料进行密度测量,如图2所示。
①如图甲所示,将一小块这种材料放在调好的天平上,测出它的质量为
g。
②如图乙所示,在量筒中倒入适量的水,读出此时的体积。
③如图丙所示,用铁丝将保温材料压入水中使其浸没,读出此时的体积,则该材料的密度为
g/cm
3,此时测得的密度会比实际密度
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(由表中信息可知,保温材料的吸水性很小,忽略材料吸水性)
(2)当保温材料的厚度一定时,为了方便比较材料的性能,在表格中的项目里引入参数“Z”,单位为kg/m
2。同学们观察表格中的Z,猜想它可能与材料密度有一定关系。
①已知保温材料厚度均为h,请推导出Z与材料密度ρ的关系。(结果用已知量的符号表示)
②三种材料厚度均为5cm,请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值,并推断出它是哪种材料?
③若一栋楼某一侧面的面积为300m
2,则需要Ⅰ号保温材料的质量是________kg。
(3)请根据你家居住地的气候特点、房屋高度及表格中保温材料的相关性能,为你居住的房屋选出一种合适的保温材料,并说明选择依据。(注:传热系数越大,保温性能越差)
选择
号保温材料。
选择理由:
。