Question

3．电脑的中央处理器CPU只有半张扑克牌的大小，工作时发热显著，长采用散热片与风扇组合冷却．某电脑CPU的功率为90W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg．若工作半小时CPU消耗电能1.62×10⁵J．CPU发出的热量可使散热器温度约升高41.5℃．铜的比热容为0.39×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）知道电脑CPU的功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算出CPU消耗的电能；
（2）知道发热功率占CPU功率的8%，从而可以计算出其发热功率，再利用公式Q=W=Pt计算出产生的热量，利用公式Q=cm△t求出散热器温度升高的量．

解答 解：（1）CPU的工作时间：
t=0.5h=1800s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，CPU消耗的电能：
W=Pt=90W×1800s=1.62×10⁵J；
（2）因发热功率占CPU功率的8%，
所以，P_热=P×8%=90W×8%=7.2W，
产生的热量为：
Q=P_热t=7.2W×1800s=12960.0J；
由Q=cm△t可得，散热器升高的温度：
△t=$\frac{Q}{cm}$=$\frac{12960J}{0.39×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.8kg}$≈41.5℃．
故答案为：1.62×10⁵；41.5．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，利用公式W=Pt计算用电器消耗的电能，以及利用热量的公式计算温度的变化，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，注意计算时的单位变换要正确．