题目内容
2009年12月26日上午8:00武汉和广州之间的首列高铁从广州火车站开出,10:40顺利到达武汉,这标志着中国铁路正式迈入了高速时代.已知武汉和广州的铁路全长1070km请完成下列问题:
(1)根据以上数据计算出这列高铁从广州到武汉的平均速度为多少km/h?
(2)该车的每节车厢上都配有电热水器,在标准大气压下,用它把10㎏、20℃水烧开,电流至少要做多少功?若它工作时的电功率为42kW,至少需要多少时间?
[不计热损失,1个标准大气压下c水=4.2×103J/(kg?℃)].
解:(1)火车行驶的时间为2小时40分,即2h,火车的平均速度为v===401.25km/h;
(2)水吸收的热量为Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(100℃-20℃)=3.36×106J;电流做的功W=Q=3.36×106J;
P=42kW=42000W;t===80s;
答:(1)高铁从广州到武汉的平均速度为401.25km/h;
(2)把10㎏、20℃水烧开,电流至少要做3.36×106J的功;若它工作时的电功率为42kW,至少需要多少时间80s;
分析:根据速度的公式v=以及题目提供的时间和路程信息可求出火车的平均速度;电流做功将电能全部转化为内能即Q=W;热水器在工作时发出的热量与电流做功相同,然后根据电功率的变形公式t=,可求时间.
点评:此题是一道综合题,应用速度公式和热量的计算方法可解决此题,还要注意内能与电能之间的等量关系;要将所学的公式进行准确的变形,抓住电流做功即电功的实质--将电能转化为内能,即W=Q.
(2)水吸收的热量为Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(100℃-20℃)=3.36×106J;电流做的功W=Q=3.36×106J;
P=42kW=42000W;t===80s;
答:(1)高铁从广州到武汉的平均速度为401.25km/h;
(2)把10㎏、20℃水烧开,电流至少要做3.36×106J的功;若它工作时的电功率为42kW,至少需要多少时间80s;
分析:根据速度的公式v=以及题目提供的时间和路程信息可求出火车的平均速度;电流做功将电能全部转化为内能即Q=W;热水器在工作时发出的热量与电流做功相同,然后根据电功率的变形公式t=,可求时间.
点评:此题是一道综合题,应用速度公式和热量的计算方法可解决此题,还要注意内能与电能之间的等量关系;要将所学的公式进行准确的变形,抓住电流做功即电功的实质--将电能转化为内能,即W=Q.
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