Question

13．将在火炉中加热到400℃，质量为100克的铁块放入质量为50克，初温度为20℃的水中，水温最高能升至多少摄氏度？[c_铁=0.46×10³焦/（千克•℃）]．

Answer 1

分析 将一铁块放在水中，高温铁块放出热量、温度降低，低温物体吸收热量、温度升高，不考虑热损失，则Q_吸=Q_放，根据热平衡方程分别列出关系式求解．

解答 解：
由题意，根据热平衡方程得：
100g温度为400℃的铁块投入到初温是20℃的50g的水中，设水和铁块的末温为t；
根据Q_吸=Q_放，
则有c_铁m_铁（100℃-t）=c_水m₁（t-20℃），
即0.46×10³J/（kg•℃）×0.1kg（400℃-t）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.05kg×（t-20℃），
解得t≈86.6℃，则达到热平衡时，水温升高86.6℃-20℃=66.6℃．
答：水温最高能升66.6℃．

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，涉及到物理量比较少，但仍要要细心！