Question

7．根據科學教推算，閃電的電壓可達5×10⁷V，放電電流約為2×10⁵A，某次閃電持續時間約為3.36×10^-4s．則：
（1）這次閃電釋放的電能約為多少焦；
（2）若這次閃電釋放的電能全部轉化為內能，能使多少千克的水從20℃升高到100℃？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道閃電的放電電流、電壓、放電時間，根據W=UIt求出這次閃電釋放的電能．
（2）根據Q_吸=cm△t的變形式求出可把20℃水加熱到100℃的質量．

解答 解：（1）這次閃電釋放的電能：
W=UIt=5×10⁷V×2×10⁵A×3.36×10^-4s=3.36×10⁹J．
（2）Q_吸=Q_放=3.36×10⁹J，
據Q_吸=cm△t可知水的質量：
m=$\frac{Q}{{c}_{水}△t}$=$\frac{3.36×1{0}^{9}J}{4200J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=10000kg．
答：（1）這次閃電釋放的電能約3.36×10⁹J；
（2）若這次閃電釋放的電能全部轉化為內能，能使10000千克的水從20℃升高到100℃

點評 知道熱量的計算和電能的計算公式是解決該題的關鍵．