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小海是一个喜欢动脑、喜欢做实验的学生,有一回他看到一篇文章中介绍焦耳在1843年...

小海是一个喜欢动脑、喜欢做实验的学生,有一回他看到一篇文章中介绍焦耳在1843年发表的文章中指出:“自然界的能量是不能消灭的,哪里消耗了机械能,总能得到相当的热量”.于是他自己制作了如图所示的实验器材进行验证.转动手柄搅动容器中的水,就可以使水升温.他向容器中装了0.8×10-3m3的水.已知:ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103 J/求:
(1)容器中水的质量是多少?
(2)如果小海转动手柄做功的平均功率是50W,他转动了20min,做的功是多少?
(3)如果他做的功有80%用来使水升温,水温会上升多少℃?(结果保留1位小数)

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(1)知道水的体积和密度,利用m=ρV求水的质量; (2)知道小海转动手柄做功的平均功率和转动时间,利用W=Pt求做的功; (3)由题知Q吸=W×80%,而Q吸=cm△t,据此求温度的升高值. 【解析】 (1)∵ρ=, ∴容器中水的质量为: m=ρV=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg; (2)t=20min=1200s, ∵P=, ∴小海做功为:W=Pt=50W×1200s=6×104J; (3)水吸收的热量为: Q吸=W×80%=6×104J×80%=4.8×104J, ∵Q吸=cm△t, 即:4.8×104J=4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×△t, ∴△t=14.3℃. 答:(1)容器中水的质量是0.8kg; (2)如果小海转动手柄做功的平均功率是50W,他转动了20min,做的功是6×104J; (3)如果他做的功有80%用来使水升温,水温会上升14.3℃.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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