Question

4．從420 m處自由下落的雨滴，如果下落過程中重力對它做功的40%用來增加雨滴的內能，它落到地面時，溫度升高了多少？【g=10 N/kg，c=4.2×10³J/（kg•℃）】

Answer 1

分析 （1）設雨滴的質量為m，已知下落高度，利用W=Gh=mgh求重力做的功；
（2）由題知，Q_吸=W×40%，而Q_吸=cm△t，據此求雨滴升高的溫度．

解答 解：
設雨滴的質量為m，則下落過程中重力做功：W=Gh=mgh；
由效率公式可得：Q_吸=ηW=ηmgh，
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{ηmgh}{cm}$=$\frac{ηgh}{c}$═$\frac{40%×10N/kg×420m}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）}$=0.4℃．
答：它落到地面時，溫度升高了0.4℃．

點評 本題考查了功的計算公式、物體升溫吸熱公式、效率公式的應用，是一道中檔題．