Question

7．雨過天晴，地面的積水會漸漸變少，關于這個現(xiàn)象，愛動腦筋的小豐思考了如下問題：
（1）水減小發(fā)生的物態(tài)變化是汽化；在這個過程中，所有水的內(nèi)能增加（選填：“增加”或“減小”）；這是用熱傳遞方法改變水的內(nèi)能的．
（2）積水需要多長時間才能變干？為了估測這個時間，小豐上網(wǎng)查到太陽照射到地面的功率為6×10³W/m²，假定圓形水潭中水的深度一樣都為2cm，水面面積為0.3m²，水變少時，溫度保持22℃不變，若太陽照射的能量全部被水吸收，水在22℃時變成水蒸氣要吸收L=2.46×10³J/g的熱量，則水潭中水的質(zhì)量是多少？這些水全部變干要吸收的熱量是多少？需要太陽照射的時間是多少？
（3）如果水潭中水的深度不一樣，中間最深仍為2cm，但周邊越來越淺，則潭中水變干所需要的時間與潭中水的深度都為2cm所需要的時間相比會不變．（選填：“變長”、“不變”或“變短”）

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)由液體變?yōu)闅鈶B(tài)叫做汽化；物體吸收熱量，內(nèi)能增加；做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法．
（2）已知水的密度和體積，根據(jù)m=ρV求出水潭中水的質(zhì)量，由Q=mL水全部變干要吸收的熱量，由t=$\frac{Q}{P}$求出太陽照射的時間．
（2）水變干需要太陽照射的時間與水周圍的深淺無關，只與水的深度有關，水深相同，水變干所需要的時間相同．

解答 解：（1）地面的積水由液體變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣會漸漸變少，屬于汽化現(xiàn)象；在太陽光的照射下，水的溫度升高，內(nèi)能增加；內(nèi)能由高溫太陽傳向低溫水，這是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能的；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水潭中水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-2m×0.3m²=6kg；
水全部變干要吸收的熱量：Q=mL=6×10³g×2.46×10³J/g=1.476×10⁷J
需要太陽照射的時間：t=$\frac{Q}{P}$=$\frac{1.476×1{0}^{7}J}{6×1{0}^{3}W/{m}^{2}×0.3{m}^{2}}$=8.2×10³s．
（3）水變干需要太陽照射的時間與水周圍的深淺無關，只與水的深度有關，如果水潭中水的深度不一樣，中間最深仍為2cm，但周邊越來越淺，則潭中水變干所需要的時間與潭中水的深度都為2cm所需要的時間相比會不變．
答：（1）汽化；增加；熱傳遞；
（2）水潭中水的質(zhì)量是6kg；這些水全部變干要吸收的熱量是1.476×10⁷J；需要太陽照射的時間是8.2×10³s；
（3）不變．

點評 本題綜合考查物體變化、內(nèi)能的改變方法、密度公式的應用、熱量的計算等知識，平時學習中應多了解和觀察相關知識，將物理與生活相結(jié)合．