Question

從210 m處自由下落的雨滴，如果下落過程中重力對它做功的40％用來增加雨滴的內能，它落到地面時，溫度升高了多少？（取g＝10 N/kg）

 

Answer 1

【答案】

重力做的功為W= mgh

轉化為雨滴的內能為Q＝cmΔt

由題意得Q=40％W

所以cmΔt=40％mgh

即Δt=40％mgh/cm=（40％×10 N/kg×210 m）/［4.2×10³Ｊ/（kg·℃）］=0.2 ℃。

【解析】解答本題的關鍵是,雨滴從高處下落時重力做的功W，其中40％轉化為雨滴的內能Q，列出等式Q＝40％W。根據雨滴下落過程中重力對它做的功為W＝mgh,轉化為雨滴的內能為Q＝cmΔt，其中c為水的比熱容，m為雨滴的質量，h為雨滴的下落的高度，Δt為雨滴升高的溫度，由Q＝40％W，即得cmΔt＝40％mgh,找到了等量關系即可求解。

思路分析：根據高度表達重力做功，根據能量轉化率求生成的內能，根據Q=cmΔt求升高的溫度

試題點評：考查了重力做功的公式，能量的轉化和Q=cmΔt的綜合應用，屬于中的難度的試題