Question

10．一銅塊投入爐中加熱一段時間后，迅速投入量熱器的水中，水從22℃升高到40℃，將此銅塊放在沸水中10-15分后，投入到等量的22℃水中，水溫升高到26℃，求爐火的溫度．

Answer 1

分析 （1）第二次銅加熱后投入水中，知道水的溫變化值和鉑銅的溫度變化值，根據(jù)熱平衡方程可求得$\frac{{c}_{銅}{m}_{銅}}{{c}_{水}{m}_{水}}$=$\frac{t-{t}_{0水}}{{t}_{0銅}-t}$的大小；
（2）設(shè)火爐的溫度為t，則第一次在爐火中加熱后投入這杯水中，根據(jù)熱平衡方程可得c_銅m_銅（t-20℃）=c_水m_水（52℃-15℃），知道了$\frac{{c}_{銅}{m}_{銅}}{{c}_{水}{m}_{水}}$的大小，可求此時水和銅的溫度變化關(guān)系，從中解得火爐內(nèi)的溫度．

解答 已知：第一次水的初溫t₀₁=22℃，末溫t₁=40℃，第二次水的初溫t₀₂=22℃，末溫t₂=26℃，銅的初溫t₀₂′=100℃
求：爐火溫度t₀₁′=？
解：（1）第二次銅加熱后投入水中，有：Q_2吸=Q_2放，
即c_銅m_銅（100℃-26℃）=c_水m_水（26℃-20℃），
可得：$\frac{{c}_{銅}{m}_{銅}}{{c}_{水}{m}_{水}}$=$\frac{26℃-20℃}{100℃-26℃}$=$\frac{3}{37}$，
（2）設(shè)火爐的溫度為t₀₁′，則第一次在爐火中加熱后投入這杯水中，有：Q_1吸=Q_1放
即c_銅m_銅（t₀₁′-40℃）=c_水m_水（40℃-22℃），
可得：$\frac{40℃-22℃}{{t}_{01}^{′}-40℃}$=$\frac{{c}_{銅}{m}_{銅}}{{c}_{水}{m}_{水}}$=$\frac{3}{37}$，
解得：t₀₁′=262℃．
答：爐火的溫度為262℃．

點評 本題提供了一種測量火爐溫度的方法，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，要求靈活運用公式求解．