Question

7．用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m高的楼上，对水做的功是多少J？如提水时所做的总功是4×10⁴J，则机械效率是多少？[水的比热容4.2×10³J（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知水的质量和上升的高度，可利用公式W=Gh求对水做的功；
（3）已知总功和有用功，利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求机械的效率．

解答 解：（1）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
（2）W_有用=Gh=200kg×10N/kg×15m=3×10⁴J；
（3）η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3×1{0}^{4}J}{4×1{0}^{4}J}$×100%=75%．
答：水吸收的热量是6.72×10⁷J；对水做的功是3×10⁴J；机械效率是75%．

点评 本题考查学生对热量公式、功的公式、机械效率公式的掌握和运用，在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．