Question

从210 m处自由下落的雨滴，如果下落过程中重力对它做功的40％用来增加雨滴的内能，它落到地面时，温度升高了多少？（取g＝10 N/kg）

 

Answer 1

【答案】

重力做的功为W= mgh

转化为雨滴的内能为Q＝cmΔt

由题意得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】解答本题的关键是,雨滴从高处下落时重力做的功W，其中40％转化为雨滴的内能Q，列出等式Q＝40％W。根据雨滴下落过程中重力对它做的功为W＝mgh,转化为雨滴的内能为Q＝cmΔt，其中c为水的比热容，m为雨滴的质量，h为雨滴的下落的高度，Δt为雨滴升高的温度，由Q＝40％W，即得cmΔt＝40％mgh,找到了等量关系即可求解。

思路分析：根据高度表达重力做功，根据能量转化率求生成的内能，根据Q=cmΔt求升高的温度

试题点评：考查了重力做功的公式，能量的转化和Q=cmΔt的综合应用，属于中的难度的试题