Question

4．从420 m处自由下落的雨滴，如果下落过程中重力对它做功的40%用来增加雨滴的内能，它落到地面时，温度升高了多少？【g=10 N/kg，c=4.2×10³J/（kg•℃）】

Answer 1

分析 （1）设雨滴的质量为m，已知下落高度，利用W=Gh=mgh求重力做的功；
（2）由题知，Q_吸=W×40%，而Q_吸=cm△t，据此求雨滴升高的温度．

解答 解：
设雨滴的质量为m，则下落过程中重力做功：W=Gh=mgh；
由效率公式可得：Q_吸=ηW=ηmgh，
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{ηmgh}{cm}$=$\frac{ηgh}{c}$═$\frac{40%×10N/kg×420m}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）}$=0.4℃．
答：它落到地面时，温度升高了0.4℃．

点评 本题考查了功的计算公式、物体升温吸热公式、效率公式的应用，是一道中档题．