Question

18．小東想知道火爐的溫度大概是多少，他想了一個(gè)辦法，將一塊0.2kg的鐵塊放在火爐里相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后（此時(shí)鐵塊的溫度與火爐溫度一樣）取出迅速投到質(zhì)量為1kg的水中，發(fā)現(xiàn)水的溫度從25℃上升到48℃，假設(shè)鐵塊放出的熱量完全被水吸收（鐵的比熱容為0.46×10³J/（kg•℃）
（1）水吸收了多少熱量？
（2）鐵塊溫度下降多少？
（3）火爐的溫度大約是多少？

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(dá)到共同溫度48℃，水從25℃到48℃所吸收的熱量是鐵塊放出的熱量，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、質(zhì)量和終溫，便可以求出初溫t，即爐子的溫度．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（48℃-25℃）
=9.66×10⁴J；
（2）由題知，鐵塊放出的熱量完全被水吸收，鐵塊放出的熱量：
Q_放=Q_吸=9.66×10⁴J；
因?yàn)镼_放=c_鐵m_鐵△t
即：9.66×10⁴J=0.46×10³J/（kg•℃）×0.2kg×△t
解得：△t=1050℃．
（3）爐子里的溫度：
t=1050℃+48℃=1098℃．
答：（1）水吸收了9.66×10⁴J的熱量；
（2）鐵塊溫度下降1050℃；
（3）火爐的溫度大約1098℃．

點(diǎn)評(píng) 本題提供了測(cè)量火爐溫度的一種方法，利用好熱平衡方程是本題的關(guān)鍵，計(jì)算時(shí)要弄清楚水、鐵塊的初溫和末溫．