Question

如图茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛0.6kg的开水，放置在水平桌面上中央．
（1）求水对茶壶底部的压力？
（2）求壶内的水由100摄氏度降低到50摄氏度的过程中对外放出的热量？

Answer 1

解：（1）水深：
h=12cm=0.12m，
水对壶底的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.12m=1176Pa，
壶的底面积：
S=40cm²=40×10^-4m²，
水对茶壶底的压力：
F=pS=1176Pa×40×10^-4m²=4.704N；
（2）此过程中对外放出的热量：
Q_放=cm△t
=cm（t₀-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃-50℃）
=1.26×10⁵J．
答：（1）水对茶壶底部的压力为4.704N；
（2）壶内的水由100摄氏度降低到50摄氏度的过程中对外放出的热量水放出的热量是1.26×10⁵J．
分析：（1）利用液体压强公式先求出水对壶底的压强，再利用公式F=pS求出水对茶壶底部的压力．
（2）已知壶内水的质量和初温、末温，根据Q=cm△t求出此过程中水对外放出的热量．
点评：本题考查了液体压强、压力和热量的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算．