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在野外施工中,需要是質量m=4.20kg的鋁合金物體升溫,除了保溫瓶中尚存有溫度t=90.0℃,的1.200kg的熱水外,無其他熱源,試提出一個操作方案,能利用這些熱水使構件從溫度t=10.0℃升溫到66.0℃以上(含66.0℃),并通過計算驗證你的方案.
已知鋁合金的比熱容C=0.880×103J,水的比熱容C=4.20×103J,不計向周圍環(huán)境散失的熱量.
【答案】分析:操作方案:直接將鋁合金放入保溫瓶的熱水中,利用熱平衡方程得出的末溫不能達到要求,可以將熱水分若干次加熱鋁合金,直到最后一次將剩余的熱水倒出來與構件接觸,達到熱平衡,最終可使構件的溫度達到所要求的值.
驗證計算:如將1.2kg熱水分5次倒出,每次倒出m=0.24kg,在第一次使熱水與構件達到熱平衡的過程中:
構件吸熱Q1=cm(t-t1),水放熱Q1′=cm(t1-t),因為Q1=Q1′,得出提升后的溫度t1,同理求出t2、t3、t4、t5進行判斷.
解答:解:操作方案:將保溫瓶中t=90℃的熱水分若干次倒出來.
第一次先倒出一部分,與溫度為t=10℃的構件充分接觸,并達到熱平衡,構件溫度升高到t1
將這部分溫度為t1的水倒掉,再從保溫瓶倒出一部分熱水,再次與溫度為t1的構件接觸,并達到熱平衡,此時構件的溫度升高到t2;
再將這些溫度為t2的熱水倒掉,然后再從保溫瓶倒出一部分熱水來使溫度為t2的構件升溫,….
直到最后一次將剩余的熱水倒出來與構件接觸,達到熱平衡,最終就可使構件的溫度達到所要求的值;
驗證:如將1.2kg熱水分5次倒出,每次倒出m=0.24kg,在第一次使熱水與構件達到熱平衡的過程中:
Q1=cm(t-t1),Q1′=cm(t1-t
∵Q1=Q1
∴cm(t-t1)=cm(t1-t
即:4.2×103J×0.24kg×(90℃-t1)=0.88×103J×4.2kg×(t1-10℃)
解得:t1≈27.1℃,
同理:t2≈40.6℃,…,t5≈66.0℃.
點評:本題主要考查學生對吸熱公式和放熱公式的掌握和運用,利用好不計熱損失,Q=Q是本題的關鍵.
練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

13、在野外施工中,需要是質量m=4.20kg的鋁合金物體升溫,除了保溫瓶中尚存有溫度t=90.0℃,的1.200kg的熱水外,無其他熱源,試提出一個操作方案,能利用這些熱水使構件從溫度t0=10.0℃升溫到66.0℃以上(含66.0℃),并通過計算驗證你的方案.
已知鋁合金的比熱容C=0.880×103J,水的比熱容C=4.20×103J,不計向周圍環(huán)境散失的熱量.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

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科目:初中物理 來源:不詳 題型:問答題

在野外施工中,需要是質量m=4.20kg的鋁合金物體升溫,除了保溫瓶中尚存有溫度t=90.0℃,的1.200kg的熱水外,無其他熱源,試提出一個操作方案,能利用這些熱水使構件從溫度t0=10.0℃升溫到66.0℃以上(含66.0℃),并通過計算驗證你的方案.
已知鋁合金的比熱容C=0.880×103J,水的比熱容C=4.20×103J,不計向周圍環(huán)境散失的熱量.

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