Question

如圖茶壺的質(zhì)量是400g，底面積是40cm²，內(nèi)盛0.6kg的開水，放置在水平桌面上中央．
（1）求水對(duì)茶壺底部的壓力？
（2）求壺內(nèi)的水由100攝氏度降低到50攝氏度的過程中對(duì)外放出的熱量？

Answer 1

解：（1）水深：
h=12cm=0.12m，
水對(duì)壺底的壓強(qiáng)：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.12m=1176Pa，
壺的底面積：
S=40cm²=40×10^-4m²，
水對(duì)茶壺底的壓力：
F=pS=1176Pa×40×10^-4m²=4.704N；
（2）此過程中對(duì)外放出的熱量：
Q_放=cm△t
=cm（t₀-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃-50℃）
=1.26×10⁵J．
答：（1）水對(duì)茶壺底部的壓力為4.704N；
（2）壺內(nèi)的水由100攝氏度降低到50攝氏度的過程中對(duì)外放出的熱量水放出的熱量是1.26×10⁵J．
分析：（1）利用液體壓強(qiáng)公式先求出水對(duì)壺底的壓強(qiáng)，再利用公式F=pS求出水對(duì)茶壺底部的壓力．
（2）已知壺內(nèi)水的質(zhì)量和初溫、末溫，根據(jù)Q=cm△t求出此過程中水對(duì)外放出的熱量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了液體壓強(qiáng)、壓力和熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．