第82页

信息发布者:
解:(1)由图像可知,第10min时水的温度为$90^{\circ}C,$第20min时水的温度为$100^{\circ}C,$则水的温度变化量$\Delta t = 100^{\circ}C - 90^{\circ}C=10^{\circ}C。$
水的质量$m = 100g=0.1kg,$水的比热容$c = 4.2\times10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)。$
根据热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t,$可得水吸收的热量:
$Q_{吸}=4.2\times10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)\times0.1kg\times10^{\circ}C = 4.2\times10^{3}J。$
(2)已知加热效率$\eta=25\%,$由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,酒精完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{4.2\times10^{3}J}{25\%}=1.68\times10^{4}J。$
酒精的热值$q = 3.0\times10^{7}J/kg,$由$Q_{放}=mq$可得,消耗酒精的质量:
$m_{酒精}=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.68\times10^{4}J}{3.0\times10^{7}J/kg}=5.6\times10^{-4}kg。$
答:(1)水吸收的热量为$4.2\times10^{3}J;$(2)消耗酒精的质量为$5.6\times10^{-4}kg。$
(1)由图可知,承担物重的绳子段数$n = 3。$
有用功$W_{有}=Gh = 600\,\text{N} \times 0.2\,\text{m} = 120\,\text{J},$
总功$W_{总}=Fs = Fnh = 250\,\text{N} \times 3 \times 0.2\,\text{m} = 150\,\text{J},$
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} \times 100\%=\frac{120\,\text{J}}{150\,\text{J}} \times 100\% = 80\%。$
(2)拉力移动距离$s = nh = 3 \times 0.2\,\text{m} = 0.6\,\text{m},$
拉力做的总功$W_{总}=Fs = 250\,\text{N} \times 0.6\,\text{m} = 150\,\text{J},$
拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{150\,\text{J}}{1\,\text{s}} = 150\,\text{W}。$
答:(1)滑轮组的机械效率为$80\%;$(2)拉力的功率为$150\,\text{W}。$
解:$(1)W=Pt={ 9200 }\ \text {W}×{ 100 }\ \text {s}={ 9.2×10^5 }\ \text {J}$
$ (2)s=\frac WF=\frac {{ 9.2×10^5 }\ \text {J}}{{ 920 }\ \text {N}}={ 1000 }\ \text {m}$
$ (3)Q_{放}=\frac {9.2×10^5\ \text {J}}{20\%}=4.6×10^6\ \text {J}$
$ m=\frac {Q_{放}}q=\frac {{ 4.6×10^6 }\ J}{{ 4.6 }×10^7\ J/kg}={ 0.1 }\ kg $