Question

奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105 kg，靠自身的24根钢柱支撑.已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg.

（1）若每根钢柱的横截面积为1.5 m2，则平均每根柱子承受的压强有多大？

若功率为1 000 kW的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5 h，可得到多少焦耳的电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，可使游泳池里200 t的水温度升高多少℃？

Answer 1

（1）钢柱与地面的总接触面积

S总=1.5 m2×24=36 m2

每根柱子承受的压强

p=F/S总=G/S总=4.2×105 kg×10 N/kg/36 m2=1.17×105 Pa

（2）电能W=Pt=1000 kW×5 h=1.8×1010 J

这些电能转化为水的内能，则有Wη=Q吸，即1.8×1010 J×42%=4.2×103 J/（kg·℃）×200×103 kg×Δt，解得Δt=9 ℃