Question

20．把200克铁块放在炉中加热，取出后；立即投入700克10℃的水中，水温升高到100℃，（铁的比热容为0.452×10³焦/（千克•℃），水的比热容为4.18×10³焦/（千克•℃）．（不计热量损失）求：
（1）水吸收的热量．
（2）铁块放出的热量．
（3）炉火的温度．

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100℃，水从10℃到100℃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）=4.18×10³J/（kg•℃）×0.7kg×（100℃-10℃）=2.6334×10⁵J；
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=2.6334×10⁵J；
（2）Q_放=c_铁m_铁△t
△t=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{铁}{m}_{铁}}$=$\frac{2.6334×1{0}^{5}J}{0.452×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.2kg}$≈2913℃．
铁块原来的温度即炉火的温度是：
t=2913℃+100℃=3013℃．
答：（1）水吸收的热量为2.6334×10⁵J；
（2）铁块放出的热量为2.6334×10⁵J；
（3）炉火的温度为3013℃．

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．