Question

16．小金看到工人為水平廣場換新的地磚，他發(fā)現(xiàn)磚已經(jīng)被太陽曬得很熱，這引起了他的興趣：地磚經(jīng)過一整天的暴曬，溫度能達到多高？這么多地磚對廣場地面會產(chǎn)生多大的壓強？他發(fā)現(xiàn)地磚包裝盒上印著磚的規(guī)格50cm×50cm×4cm；每塊質(zhì)量為30kg；密度為3×10³kg/m³，小金用紅外線溫度計測得一天內(nèi)，磚的最高溫度為52℃，最低溫度為22℃．（g=10N/kg，磚的比熱為900J/（kg•℃））根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）廣場受到地磚產(chǎn)生的壓強為多大．
（2）一塊廣場磚的溫度從22℃升高到52℃，需要吸收熱量是多少？
（3）小金查到，晴天時地球表面每平方接受到太陽輻射功率大約為1.2×10³W．若根據(jù)這一數(shù)據(jù)，實際輻射到這塊地磚上的太陽能將遠遠大于問題（2）的計算結(jié)果，由此可得地磚的溫度將遠遠高于52℃，為什么出現(xiàn)如此大的差異呢？請你做出分析．

Answer 1

分析 （1）每塊地轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓強相等，所以廣場受到地磚的壓強為單塊地磚產(chǎn)生的壓強，地磚對地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓強；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出吸收的熱量；
（3）地磚的溫度高于空氣的溫度，所以地磚會向空氣中散熱；有一部分太陽輻射會被地磚反射等．

解答 解：（1）每塊地轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓強相等，所以廣場受到地磚的壓強為單塊地磚產(chǎn)生的壓強，地磚對地面的壓力：
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N，
廣場受到地磚產(chǎn)生的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{0.5m×0.5m}$=1200Pa；
（2）需要吸收熱量：
Q=cm（t-t₀）=900J/（kg•℃）×30kg×（52℃-22℃）=8.1×10⁵J；
（3）根據(jù)小金查到的數(shù)據(jù)計算出來的實際輻射到這塊地磚上的太陽能將遠遠大于問題（2）的計算結(jié)果，地磚的溫度會遠遠高于52℃，但是由于地磚吸收太陽輻射后的溫度高于空氣的溫度，所以地磚會向空氣中散熱；還有一部分太陽輻射會被地磚反射，所以太陽輻射的能量沒有被磚全部用來提升地磚的溫度，致使地磚的溫度不會達到計算的溫度那么高．
答：（1）廣場受到地磚產(chǎn)生的壓強為1200Pa；
（2）需要吸收熱量8.1×10⁵J；
（3）地磚的溫度高于空氣的溫度，所以地磚會向空氣中散熱；有一部分太陽輻射會被地磚反射等．

點評 此題主要考查的是學生對重力、壓強、熱量計算公式的理解和掌握，難度不大．