在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却.其温度随时间变化的关系如图所示.现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能.若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)求:(1)若不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?(2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
问题描述:
在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却.其温度随时间变化的关系如图所示.现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能.若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)求:
(1)若不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?
(2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
答
(1)1s搅拌机做功:W=Pt=900W×1s=900J,转化为水的内能:Q=Wη=900J×80%=720J,∵Q=mc△t,∴水升高的温度:△t=Qmc720J4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg≈0.343℃;(2)搅拌机每秒钟能使水温上升0.343℃,在图中找出...
答案解析:(1)求出搅拌机1s做的功,然后由热量公式求出水升高的温度.
(2)当水在相等时间内吸收的热量与放出的热量相等时,水的温度保持不变;
求出搅拌机1s内做功可以使水增加的内能,然后利用Q=cm△t求出这些能量可以使水升高的温度;
然后由图象求出水冷却时在1s内温度降低的度数与搅拌机使水温度升高度数相等时水的温度,该温度就是水的最终温度.
考试点:热量的计算.
知识点:本题考查水的吸热和放热的热平衡,知道Q放=Q吸时水的温度不再降低,本题的难点是利用数学知识求出水的最终温度.