Question

3．把質(zhì)量100g的鐵塊放在火爐里面相當(dāng)長的時間后，取出來立即投入盛有200g水的杯子里，水的溫度從15℃升到61℃，不計杯子吸熱和散失到空氣中的熱量，求爐火的溫度．[鐵的比熱容是0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 火爐的溫度可以看作是不變的，設(shè)溫度為t，則鐵塊從火爐中拿出的溫度也為t；放入水中后鐵塊和水達到共同溫度61℃，水從15℃到61℃所吸收的熱量等于鐵塊放出的熱量；根據(jù)公式Q=cm△t可以求出水吸收的熱量，也就是知道了鐵塊放出的熱量，又知鐵的比熱容、質(zhì)量和終溫，便可以求出初溫，即爐火的溫度．

解答 解：水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（61℃-15℃）=3.864×10⁴J；
由題知，不計杯子吸熱和散失到空氣中的熱量，則鐵塊放出的熱量：
Q_放=Q_吸=3.864×10⁴J，
由Q_放=c_鐵m_鐵（t₀₂-t）得：
t₀₂=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{鐵}{m}_{鐵}}$+t=$\frac{3.864×1{0}^{4}J}{0.46×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.1kg}$+61℃=901℃，
即火爐的溫度為901℃．
答：爐火的溫度為901℃．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運用，計算時要弄清楚水、鐵塊的初溫和末溫．