Question

23、室溫為20℃的教室里，劉老師將一質量為50克、底面積為30厘米²的空玻璃容器放在水平講臺上，再將200克60℃的熱水倒入杯中，水高10厘米．求：（1）水對杯底的壓力；（2）當水的溫度降至室溫時，放出的熱量．[水的比熱為4.2×10³J/（kg?℃）]

Answer 1

分析：（1）先根據公式P=ρgh計算出水對杯底的壓強，再根據F=PS計算水對杯底的壓力．
（2）已知水的質量和初溫、末溫和比熱容，根據公式Q=cm△t可求釋放的熱量．

解答：解：（1）P=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
F=PS=980Pa×30×10^-4m²=2.94N．
答：水對杯底的壓力為2.94N．
（2）Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×40℃=3.36×10⁴J．
答：放出熱量3.36×10⁴J．

點評：本題考查壓強、熱量以及液體壓強公式的靈活運用，關鍵是求液體對杯底的壓力時一定要注意，先求液體對杯底的壓強，再求對杯底的壓力，本題提供了杯子的質量，這是一個陷阱，與本題無關．