美麗的東河在司馬空所在的學校前面繞了半圈,學校前面的河水平靜如鏡,近似于不流動.昔日清澈的河水使同學們流連忘返,可自從上游建起石材廠后,河水渾濁.他們的物理STS小組多次向環(huán)境保護部門和政府反映,終于得到治理.為監(jiān)測河水不會再次被嚴重污染,他們小組在環(huán)保單位的幫助下,定期對河水進行監(jiān)測.他們將一個下端帶有一個壓力傳感器的標桿放入河底,顯示河水深度為5m,傳感器顯示壓力為110N(傳感器表面與水平面相平,不考慮水的流動影響). 已知傳感器的受力表面積為20cm2.大氣壓強為一個標準大氣壓,g= 10N/kg.
(1)求河水的平均密度;
(2)為了探究水中所含固體顆粒的含量,他們采用將2kg,求含雜質水的比熱容;
(3)如果容器和容器內(nèi)的水吸收的總熱量為4.8×106J水 放在容器內(nèi)燒干的方法,已知他們在10min內(nèi)使水由20℃加熱到開始沸騰,共吸收了6.4×105J的熱量,由燃 燒熱值為3.0×107 J/kg的酒精提供熱量,則需要燃燒酒精多少千克?
(4)如果容器和容器內(nèi)的水吸收4.8×106J的總熱量由一個功率為1kW的電爐提供,則電爐的工作時間至少為多長?
解:
(1)水對傳感器表面的壓強 p==5.5×104Pa.
∴河水的平均密度ρ== 1.1×103kg/m3.
(2)含雜質水的比熱容 c==4×103J/( kg . ℃ ).
(3)需燃燒的酒精質量m==0.16kg .
(4)電爐的工作時間至少為T==4.8×103s.
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