如图所示，是平底热水壶，其质量为0.8kg，内底面积为180cm²．某次用该热水壶装1.2L水放在水平桌面上，测得水深10cm，初温25℃。

[ρ_水=1.0×10³kg/m³，C_水=4.2×10³J/（kg℃），g=10N/kg]

（1）水和热水壶的总质量是多少？

（2）在一标准大气压下加热至沸腾，水至少吸收多少热量？

（3）加热前水对壶底的压力多大？

答案

解：

（1）水的体积：V_水=1.2L=1.2dm³=1.2×10^﹣3m³，

由ρ=得水的质量：

m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×1.2×10^﹣3m³=1.2kg，

水和热水壶的总质量：

m_总=m_壶+m_水=0.8kg+1.2kg=2kg；

（2）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，

水吸收的热量：

Q_吸=c_水m_水（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg℃）×1.2kg×（100℃﹣25℃）=3.78×10⁵J；

（3）水对壶底的压强：

p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa，

由p=得水对壶底的压力：

F=pS=1000Pa×180×10^﹣4m²=18N。

答：（1）水和热水壶的总质量是2kg；

（2）在一标准大气压下加热至沸腾，水至少吸收3.78×10⁵J的热量；

（3）加热前水对壶底的压力为18N。