Question

將兩塊-10 ℃的冰互相摩擦，兩者之間摩擦力保持10 N，兩者相對(duì)速度為0.9 m/s，若摩擦產(chǎn)生的能量全部被冰吸收，問5 min后冰增加的內(nèi)能是多少？若改用煤油爐加熱，需要燃燒多少煤油？（已知煤油爐效率是30％，煤油的熱值為4.5×10⁷ J/kg）

Answer 1

解析：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的.做功增加冰塊的內(nèi)能與煤油燃燒傳遞給冰的內(nèi)能相當(dāng).

（1）已知f=10 N，v=0.9 m/s，t=300 s，則摩擦力做功為：

W=f·v·t=10×0.9×300 J=2 700 J

ΔU=W

故ΔU=2 700 J，冰的內(nèi)能增加2 700 J.

（2）改用煤油加熱，其傳遞給冰的熱量等于摩擦功的熱量，已知q=4.5×10⁷ J/kg

根據(jù)W=ηqm得

m== kg=2.0×10^-4 kg.

答案：2 700 J  2.0×10^-4 kg