在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5kg的水,把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻.其溫度隨時間變化的關系如圖所示.現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停的攪拌,電動機的功率P為900瓦,其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.若不考慮容器的內(nèi)能變化,水最終的溫度約為( 。
分析:當水在相等時間內(nèi)吸收的熱量與放出的熱量相等時,水的溫度保持不變;
求出攪拌機1s內(nèi)做功可以使水增加的內(nèi)能,然后利用Q=cm△t求出這些能量可以使水升高的溫度;
然后由圖象求出水冷卻時在1s內(nèi)溫度降低的度數(shù)與攪拌機使水溫度升高度數(shù)相等時水的溫度,該溫度就是水的最終溫度.
解答:解:攪拌機每秒鐘使水增加的內(nèi)能:Q=Wη=Ptη=900W×ls×80%=720J,
由Q=cm△t可知,這些能量可以使水溫度升高:
△t=
Q
cm
=
720J
4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg
=0.343℃,
所以在圖中找出水冷卻時溫度隨時間變化的快慢等于0.343℃/秒的位置,對應的點所表示的溫度即為水的最終溫度.

具體做法是:在圖中作直線AB,使沿AB的溫度變化快慢等于0.343℃/秒,作AB的平行線A'B'與圖線相切,讀出切點P的縱坐標,可知水的最終溫度為30℃,則水最終的溫度是30℃.
故選B.
點評:本題考查水的吸熱和放熱的熱平衡,知道Q=Q時水的溫度不再降低,本題的難點是利用數(shù)學知識求出水的最終溫度.
練習冊系列答案
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在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水,把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻.其溫度隨時間變化的關系如圖所示.現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌,電動機的功率為900瓦,其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.若不考慮容器的內(nèi)能變化,已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)求:
(1)若不考慮室溫下的自動冷卻,攪拌機每秒鐘能使水溫上升多少℃?
(2)在考慮室溫的自動冷卻的情況下,水最終的溫度是多少℃?

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在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水,把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻.其溫度隨時間變化的關系如圖所示.現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌,電動機的功率為900瓦,其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.若不考慮容器的內(nèi)能變化,水最終的溫度是多少℃?

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(10年安徽蚌埠二中)在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水,把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻。其溫度隨時間變化的關系如圖所示。現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌,電動機的功率為900瓦,其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。若不考慮容器的內(nèi)能變化,已知水的比熱容是求:

⑴若不考慮室溫下的自動冷卻,攪拌機每秒鐘能使水溫上升多少℃?

⑵在考慮室溫的自動冷卻的情況下,水最終的溫度是多少℃?

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