Question

12．小華在家將一壺溫度為20℃，質(zhì)量2kg的水加熱到沸騰（1標準大氣壓下）．問：
（1）這壺水吸收的熱量是多少J？
（2）若小華要將其中一半質(zhì)量的沸水與一定質(zhì)量的20℃的冷水混合成40℃的溫水用于洗臉，則冷水的質(zhì)量應為多少kg？（水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃））

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一標準大氣壓下水的沸點為100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）知道熱水的質(zhì)量、熱水的初溫和末溫、水的比熱容，利用放熱公式求熱水放出的熱量；
（3）熱水放出的熱量等于冷水吸收的熱量，又知道冷水的初溫和末溫，利用吸熱公式求冷水的質(zhì)量．

解答 解：（1）一標準大氣壓下水的沸點為100℃．
水吸收的熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（1）熱水的質(zhì)量m_熱=$\frac{1}{2}$×2kg=1kg，
熱水放出的熱量：
Q_放′=cm_熱（t-t₀₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-40℃）=2.52×10⁵J；
由題知，Q_吸′=Q_放′，
由Q_吸=cm（t₀-t）得需要冷水的質(zhì)量
：m_冷=$\frac{{Q}_{吸}′}{c（{t}_{01}-{t}_{冷}）}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（40℃-20℃）}$=3kg．
答：（1）這壺水吸收的熱量是6.72×10⁵J；（2）將其中一半質(zhì)量的沸水與一定質(zhì)量的20℃的冷水混合成40℃的溫水用于洗臉，需要冷水3kg．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）和放熱公式Q_吸=cm（t₀-t）的掌握和運用，記住一標準大氣壓下水的沸點為100℃．