Question

4．為探究保溫壺在冬天的保溫效果，一同學取來保溫壺（參數如表）并進行實驗．將2L的100℃的水裝入保溫壺，經過一段時間后再次測定溫度為70℃，試分析：

品牌	SIMELO
質量	0.9千克
容量	2L
底面積	100cm2

（1）裝滿水的保溫壺對桌面的壓強是多少？
（2）該段時間內，水所釋放出的熱量是多少？
（3）你認為該款保溫壺的保溫效果在冬天和夏天相同嗎？請做出分析．

Answer 1

分析 （1）保溫壺裝滿水后水的體積和其容積相等，根據m=ρV求出水的質量，裝滿水的保溫壺對桌面的壓力等于壺和水的重力之和，根據p=$\frac{F}{S}$求出對桌面的壓強；
（2）知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q_放=cm（t₀-t）求出該段時間內水所釋放出的熱量；
（3）根據發生熱傳遞的條件有溫度差進行解答．

解答 解：（1）保溫壺裝滿水后水的體積：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
裝滿水的保溫壺對桌面的壓力：
F=G_總=（m_水+m_壺）g=（2kg+0.9kg）×10N/kg=29N，
對桌面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{29N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2900Pa；
（2）該段時間內水所釋放出的熱量：
Q_放=cm（t₀-t）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-70℃）=2.52×10⁵J；
（3）夏天氣溫較高、與100℃熱水的溫度差較小，冬天氣溫較低、與100℃熱水的溫度差較大，
根據熱傳遞的條件--存在溫度差可知，該款保溫壺的保溫效果在夏天效果較好．
答：（1）裝滿水的保溫壺對桌面的壓強是2900Pa；
（2）該段時間內，水所釋放出的熱量是2.52×10⁵J；
（3）不同；夏天氣溫高，溫差較小，水散熱比較慢，保溫效果較好．

點評 本題考查了密度公式和重力公式、壓強公式、放熱公式以及熱傳遞條件的應用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．