Question

17．钢球的质量是10克，把它放在炉子里烧了相当长的时间后，立即放入盛有10℃、50克水的量热器中，水温升高到25℃，求：火炉的温度（C_钢=0.42×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 火炉的温度可以看作是不变的，设温度为t，则钢球从火炉中拿出的温度也为t；放入水中后钢球和水达到共同温度25℃，水从10℃到25℃所吸收的热量是钢球放出的热量，根据公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量，也就是知道了钢球放出的热量，又知钢的比热、质量和终温，便可以求出初温t．

解答 解：
（1）水的质量m_水=50g=0.05kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.05kg×（25℃-10℃）=3.15×10³J；
由题知，钢球放出的热量完全被水吸收，钢球放出的热量：
Q_放=Q_吸=3.15×10³J；
（2）钢球的质量m_钢球=10g=0.01kg，
由Q_放=cm△t得，
钢球降低的温度：△t_钢球=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{钢球}{m}_{钢球}}$=$\frac{3.15×1{0}^{3}J}{0.42×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.01kg}$=750℃．
钢球原来的温度即炉火的温度是：
t=750℃+25℃=775℃．
答：炉火的温度是775℃．

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．