Question

近年来，我国许多地方频繁发生的地沟油生产销售的犯罪案件，震惊全国有些不法商家为了获得暴利，大量收购地沟油用来加工各种食品，严重危害消费者的身心健康．小雨了解到：我们的食用油以大豆油、菜籽油为主．菜籽油的密度为0.91×10³kg/m³--0.92×10³kg/m³，大豆油的密度是0.92×10³kg/m³-0.94×10³kg/m³．他质疑：地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗？于是，小雨利用简易器材开展了实验测量：他将一个底面积为10cm²的圆柱形平底玻璃容器装入适量细沙，使其数值漂浮在水杯中（如图甲），在容器的水面处做上记号，取出玻璃容器擦干后测得总质量为50g，再将水平玻璃容器竖直漂浮在装有地沟油的杯中，调节细沙的多少使油面刚好在记号处（如图乙），取出玻璃容器擦干后测得总质量为46g．
（1）平底玻璃容器竖直漂浮在水杯中时，水对平底玻璃容器底部的压强是多大？
（2）实验测得地沟油的密度是多少？用密度测量法来鉴别地沟油可行吗？
（3）为了鉴别地沟油，除了利用颜色、气味、味道和密度等物理性之外，还可以尝试用哪些物理性质加以鉴别？请至少说出两种．

Answer 1

解：（1）平底玻璃容器竖直漂浮在水杯中时，浮力等于重力，则水对容器底的压力：
F_浮=G₁=F_压=m₁g=50×10^-3kg×9.8N/kg=0.49N，
则水对平底玻璃容器底部的压强；
P===490Pa．
（2）∵玻璃容器漂浮在地沟油中与竖直漂浮在水杯中时排开的体积相同，
∴由F_浮1=G₁=m_排g=ρ_水gV_排，可得V_排====50×10^-6m³，
∵取出玻璃容器擦干后测得总质量为46g．
∴F_浮2=G₂=ρ_地沟油gV_排，
∴ρ_地沟油====0.92×10³kg/m³．
由计算结果可知，地沟油的密度与以上两种油的密度十分接近，所以用密度测量法来检测地沟油是无效的；
（3）①取油层底部的油一两滴，涂在易燃的纸片上，点燃并听其响声．燃烧正常无响声的是合格产品；燃烧不正常且发出“吱吱”声音的，水分超标，是不合格产品；有可能是地沟油，燃烧时发出“噼叭”爆炸声，表明油的含水量严重超标，而且有可能是掺假产品，绝对不能购买．
②用加热的方法，根据其沸点不同鉴别，地沟油的沸点是200℃，即到200℃就沸腾的油，就是地沟油，大豆油的沸点是230℃．
故答案为：（1）水对平底玻璃容器底部的压强是490Pa．
（2）实验测得地沟油的密度是0.92×10³kg/m³．因计算结果与以上两种油的密度十分接近，所以用密度测量法来检测地沟油是不可行的，
（3）为了鉴别地沟油，除了利用颜色、气味、味道和密度等物理性之外，还可以采用以下几种方法：
①取油层底部的油一两滴，涂在易燃的纸片上，点燃并听其响声．燃烧正常无响声的是合格产品；燃烧不正常且发出“吱吱”或“噼叭”爆炸声，可能是地沟油．
②用加热的方法，根据其沸点不同鉴别，地沟油的沸点是200℃，大豆油的沸点是230℃．
分析：（1）玻璃容器漂浮在水中，浮力等于容器重，而浮力等于上下表面压力差，可求水对容器底的压力，知道底面积，利用P=可求水对平底玻璃容器底部的压强；
（2）由题意可知，漂浮在水中和地沟油中所排开的体积V是相同的，因此根据F_浮=m_排g=ρ_水gV_排可求出排开的水的体积，
根据浮沉条件，漂浮的物体受到的浮力等于漂浮物体自身的重力；利用F_浮=m_排g=ρ_地沟油gV_排可求出地沟油的密度即可得出结论．
（3）可根据大豆油、菜籽油和地沟油的沸点不同，在易燃的纸片上，点燃并听其响声等不同方法来鉴别．
点评：利用密度可以鉴别物质，但求出了密度并不表示一定能确定这种物质．求密度时我们应重点考虑如何得到物体的质量与体积，如果需要间接求出很可能还要用到其他知识．