Question

17．鋼球的質(zhì)量是10克，把它放在爐子里燒了相當長的時間后，立即放入盛有10℃、50克水的量熱器中，水溫升高到25℃，求：火爐的溫度（C_鋼=0.42×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 火爐的溫度可以看作是不變的，設溫度為t，則鋼球從火爐中拿出的溫度也為t；放入水中后鋼球和水達到共同溫度25℃，水從10℃到25℃所吸收的熱量是鋼球放出的熱量，根據(jù)公式Q=cm△t可以求出水吸收的熱量，也就是知道了鋼球放出的熱量，又知鋼的比熱、質(zhì)量和終溫，便可以求出初溫t．

解答 解：
（1）水的質(zhì)量m_水=50g=0.05kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.05kg×（25℃-10℃）=3.15×10³J；
由題知，鋼球放出的熱量完全被水吸收，鋼球放出的熱量：
Q_放=Q_吸=3.15×10³J；
（2）鋼球的質(zhì)量m_鋼球=10g=0.01kg，
由Q_放=cm△t得，
鋼球降低的溫度：△t_鋼球=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{鋼球}{m}_{鋼球}}$=$\frac{3.15×1{0}^{3}J}{0.42×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.01kg}$=750℃．
鋼球原來的溫度即爐火的溫度是：
t=750℃+25℃=775℃．
答：爐火的溫度是775℃．

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．