Question

3．質(zhì)量為100g的鐵塊，放在爐子上加熱相當(dāng)長的時間后取出，立即投入質(zhì)量為250g、溫度為20℃的水中，水的溫度最后升高到60℃，求爐子的溫度．[假設(shè)無熱量損失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），c_鐵=0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和水的初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）不計熱量損失，水吸收的熱量和鐵塊放出來的熱量相等，知道鐵塊的質(zhì)量、初溫以及比熱容，根據(jù)Q_放=cm（t₀-t）求出鐵塊的初溫即為火爐的溫度．

解答 解：水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t_水-t_0水）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（60℃-20℃）
=4.2×10⁴J；
由題知，鐵塊放出的熱量完全被水吸收，鐵塊放出的熱量：
則Q_放=Q_吸=4.2×10⁴J，
由Q_放=cm（t₀-t）可得，火爐的溫度：
t_0火爐=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{鐵}{m}_{鐵}}$+t₀=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{0.46×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.1kg}$+60℃≈973℃．
答：火爐的溫度為973℃．

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．