Question

把质量为200g的铁块放在火炉里相当长的时间后，取出来投入到盛有400g水的杯子里，水的温度由20℃升高到60℃，不计热量损失，求水吸收的热量和铁块原来的温度？c铁=0.5×10³J/（kg．℃）

Answer 1

分析：火炉的温度可以看作是不变的，设温度为t，则铁块从火炉中拿出的温度也为t；放入水中后铁块和水达到共同温度60℃，水从20℃到60℃所吸收的热量是铁块放出的热量，根据公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量，也就是知道了铁块放出的热量，又知铁的比热、质量和终温，便可以求出初温t．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.4kg×（60℃-20℃）=6.72×10⁴J；
（2）由题知，铁块放出的热量完全被水吸收，铁块放出的热量：
Q_放=Q_吸=6.72×10⁴J；
∵Q_放=c_铁m_铁△t
即：6.72×10⁴J=0.5×10³J/（kg?℃）×0.2kg×△t
∴△t=672℃．
∴铁块原来的温度：
t=672℃+60℃=732℃．
答：水吸收的热量为6.72×10⁴J；铁块原来的温度为732℃．

点评：本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，计算时要弄清楚水、铁块的初温和末温．