Question

5．把一金属块加热到100℃，投入到15℃的一杯水中，水温升高到20℃；迅速取出金属块，放到火炉里加热很长时间后，此时水温已经降到17℃，拿出金属块迅速投入那杯水中，水温又升高35℃，已知水的质量为金属质量的2倍，则金属块的比热容为0.525×10³J/（kg℃），火炉的温度是612℃．（不计热量损失）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量为金属质量的2倍，第一次金属块加热后投入水中，知道水的温变化值和金属块的温度变化值，根据热平衡方程Q_吸=Q_放可求得金属的比热容；
（2）设火炉的温度为t，则第二次在炉火中加热后再投入这杯水中，根据热平衡方程可得c_金m_金△t_金=c_水m_水△t_水，据此可求火炉的温度．

解答 解：
（1）已知水的质量为金属质量的2倍，即m_水=2m_金，
不计热损失，第一次金属块加热后投入水中，水吸收的热量等于金属块放出的热量，
即：Q_1放=Q_1吸，
即：c_金m_金（100℃-20℃）=c_水m_水（20℃-15℃），
整理得：c_金×80℃=2c_水×5℃，
所以c_金=$\frac{1}{8}$c_水=$\frac{1}{8}$×4.2×10³J/（kg•℃）=0.525×10³J/（kg•℃）；
（2）设火炉的温度为t，则第二次在炉火中加热后再投入这杯水中，
根据题意可知，水和金属块的末温为17℃+35℃=52℃，
不计热损失，所以有：Q_2放=Q_2吸
即：c_金m_金（t-52℃）=c_水m_水×35℃，
整理得：c_金（t-52℃）=2c_水×35℃，
代入数据有：0.525×10³J/（kg•℃）×（t-52℃）=2×4.2×10³J/（kg•℃）×35℃，
解得：t=612℃．
故答案为：0.525×10³；612．

点评 本题提供了一种测量火炉温度的方法，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，要求灵活运用公式求解．