Question

“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的时，“鸟巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×10⁵kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。

（1）给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，则可以使10⁴kg的水温度升高多少摄氏度？（水的比热容c=4.2×10³J/（kg?℃））

（2）若每根钢柱的横截面积为1.5m²，则平均每根柱子承受的压强为多大？

Answer 1

（1）得到的电能W＝Pt=1.3×10⁵W×6×10³s=7.8×10⁸J

因为Q＝ηW、Q＝cmΔt

所以Δt＝==7.8⁰C

（2）因为F＝G＝mg=4.2×10⁵kg×10N/kg=4.2×10⁶N

所以有P＝F/s=4.2×10⁶N/24×1.5m²=1.17×10⁵Pa(或1.2×10⁵Pa)