题目内容
已知暖水瓶中盛有0.5 kg、25 ℃的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，假设每摇晃一次水的落差为15 cm，每分钟摇晃30次，不计所有热量损失，那么，他大约需要多长时间才可以把水“摇开”？〔c水=4.2×103 J/(kg· ℃)，g取10 m/s2〕
解析：此问题中能量转化的方向是：上摇时学生消耗自身的内能通过对水做功转化为水的重力势能，下落时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能，由于不计一切热量损失，根据水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量可得：
设“摇开”水需时t分钟，水升温ΔT，由
ΔEp减=ΔE内增=Q水吸
得30mg·Δht=cmΔT
t=
min=7.0×103 min
即他要“摇开”水大约需要7.0×103分钟，约相当于5天的时间.
答案：7.0×103 min(5天)
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