Question

在27℃的室溫下，將20℃的1千克水與15℃的2千克水混合，由于實(shí)驗(yàn)裝置不夠精密，在混合過程中與周圍物體有8.4×10³焦的熱量交換，則混合后水的溫度為（　　）

A．16.7℃

B．17.3℃

C．18.3℃

D．20.0℃

Answer 1

分析：在熱傳遞過程中，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、冷水的質(zhì)量和初溫、水的比熱容，根據(jù)Q_放=Q_吸，先求不考慮與外界熱交換熱水和冷水混合后水的溫度；
由題知，與周圍物體有8.4×10³J的熱量交換，求出水的總質(zhì)量，利用吸熱公式求與外界熱交換后混合后水的溫度．

解答：解：不考慮與外界熱交換，根據(jù)熱平衡方程：Q_放=Q_吸，即：C_熱m△t_熱=C_冷m△t_冷．
即：4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（20℃-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（t-15℃），
解得：t=

50

3

℃；
由題知，水與周圍物體有8.4×10³J的熱量交換，m_總=1kg+2kg=3kg，
∵Q_吸′=cm△t，即8.4×10³J=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×△t，
∴△t=

2

3

℃，
∴水混合后的溫度：
t′=t+

2

3

℃=

50

3

℃+

2

3

℃≈17.3℃．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)熱平衡方程的掌握和運(yùn)用，知道房間溫度高于水的溫度、知道二者之間熱交換熱量的多少，利用吸熱公式求水的最后溫度，這是本題的關(guān)鍵．