將一杯熱水倒入容器內的冷水中,冷水溫度升高10℃,又向容器內倒入同樣一杯熱水,冷水溫度又升高6℃,若再向容器內倒入同樣一杯熱水,則冷水溫度將再升高(不計熱損失)( )
A.4.5℃
B.4℃
C.3.5℃
D.3℃
【答案】分析:熱傳遞過程中高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,直到最后溫度相同.
知道熱水的質量和溫度變化、冷水的質量和溫度變化,利用熱平衡方程Q吸=Q放列出兩個等式,可解得容器里的水與一杯水的質量關系及熱水與冷水間的溫度差;則假設一次性將全部熱水倒入,則可求得冷水升高的總溫度,即可求得再加1杯水時容器內的水升高的溫度.
解答:解:設熱水和冷水的溫度差為t,
∵質量為m的一小杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中,使得冷水溫度升高了10℃,
∴Q吸=Q放,
從而可知,cm(t-10℃)=cm×10℃,-------①
又向保溫容器中倒入一小杯同質量為m同溫度的熱水,水溫又上升了6℃,
Q吸=Q放,
從而可知,cm(t-10℃-6℃)=c(m+m)×6℃,-------②
則①-②得:
6℃×cm=10℃×cm-6℃×cm-6℃×cm,
整理得:12℃×cm=4℃×cm,
解得:m=3m;
代入①式可得,t=40℃;
假設我們將全部熱水一次性注入,則由熱平衡方程可知:
3mc(40℃-△t)=mc△t,m=3m;
聯(lián)立兩式解得:△t=20℃;
則注入后3杯水后,水溫還會上升:20℃-10℃-6℃=4℃.
故選B.
點評:解決此類綜合分析題目,要結合熱量公式和熱傳遞的條件進行分析解答.不計熱量的損失,可利用熱平衡方程Q吸=Q放列出兩個等式;同時還應注意一次次注入和一次性注入相同的水,結果應是相同的.