Question

18．一鐵塊的質(zhì)量為1kg在爐火中煅燒足夠長時間后，立即投入初溫為20℃，質(zhì)量為5kg的水中，混合后的溫度為40℃；求：（鐵的比熱是0.46×10³焦/（千克•℃）
（1）水吸收的熱量
（2）爐火的溫度．

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•℃）×5kg×（40℃-20℃）
=4.2×10⁵J；
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=44.2×10⁵J；
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
=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{0.46×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1kg}$+40℃≈953℃．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁵J；
（2）爐火的溫度為953℃．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、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．