Question

3．電腦的中央處理器（CPU）只有半張撲克牌大小，工作時發(fā)熱顯著，常采用散熱片與風扇組合冷卻，某電腦CPU的功率為78W，其中發(fā)熱功率占8%，銅質(zhì)散熱器的質(zhì)量是0.8kg．若工作1000S，CPU消耗電能多少J？產(chǎn)生的這些熱量可使散熱器溫度升高多少℃．[銅的比熱容為0.39×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道電腦CPU的功率和工作時間，可利用公式W=Pt計算出CPU消耗的電能；
（2）知道發(fā)熱功率占CPU功率的8%，從而可以計算出其發(fā)熱功率，再利用公式Q=W=Pt計算出產(chǎn)生的熱量，利用公式Q=cm△t求出散熱器溫度升高的量．

解答 解：（1）CPU的工作時間：
t=1000s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，CPU消耗的電能：
W=Pt=78W×1000s=7.8×10⁴J；
（2）因發(fā)熱功率占CPU功率的8%，
所以，P_熱=P×8%=78W×8%=6.24W，
產(chǎn)生的熱量為：
Q=P_熱t=6.24W×1000s=6.24×10³J；
由Q=cm△t可得，散熱器升高的溫度：
△t=$\frac{Q}{cm}$=$\frac{6.24×1{0}^{3}J}{0.39×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.8kg}$=20℃．
答：CPU消耗電能7.8×10⁴J；產(chǎn)生的這些熱量可使散熱器溫度升高20℃．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應(yīng)用題，利用公式W=Pt計算用電器消耗的電能，以及利用熱量的公式計算溫度的變化，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節(jié)能環(huán)保的意識，注意計算時的單位變換要正確．