Question

5．用钻头在铁块上钻孔时，注入20℃的水5kg，10min后，水的温度上升到100℃，并有1kg的水变成了蒸汽，如果已知钻头的功率为10kW，求钻头做的功有百分之多少转变成了水及蒸汽的内能．

Answer 1

分析 根据功率公式可求得钻头做的功； 再根据水的比热和气化热分析水吸收的内能，从而明确转化为内能的百分比．

解答 解：根据功率的定义，钻头做的功为    
W _总=Pt=10⁴×600 J=6×10⁶J 
水和水蒸气吸热，使其内能增加为
△U=cm△t+mL=4.2×10³×5×（100-20）J+1×2.3×10⁶J=3.98×10⁶J
因此，转变成水和水蒸气的内能占钻头做功的百分比为
η=$\frac{△U}{{W}_{L}}×100%$=$\frac{3.98×1{0}^{6}}{6×1{0}^{6}}$=66%
答：钻头做的功有百分之66转变为了内能．

点评 本题考查能量守恒定律的计算，要注意明确水的比热为4.2×10³×J/（kg•℃），而气化热为2.3×10⁶J/kg．