Question

4．一台二氧化碳激光器发出的激光功率为P=1000W，出射光束截面积为S=1mm²，这束光垂直射到温度为T=273K，厚度为d=2cm的铁板上，如果有80%的光束能量被激光照射到的那一小部分铁板所吸收，并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔，需要多长时间？（铁的有关参数：热容量c=26.6J/mol•k，密度ρ=7.90×10³㎏/m³，熔点Tm=1798K，熔解热L=1.49×10⁴J/mol，摩尔质量M=56×10^-3㎏）

Answer 1

分析 求出铁块熔化需要的能量，然后由W=Pt求出需要的时间．

解答 解：激光所照射到的质量为m的铁板在熔化过程中所吸收的热量为：
Q=$\frac{m}{M}$（c△T+T）=Pt•80%，其中铁的质量：m=ρSd，
代入数据求得：t=0.192s．
答：需要的时间为0.192s．

点评 本题考查了求需要的加热时间，应用能量守恒定律即可正确解题．