[题目]两个同样的圆柱形绝热量热器.高度均为h=75cm.第一个量热器部分装有冰.它是由预先注入量热器内的水冷却而形成的,第二个量热器内部分是温度的水.将第二个量热器内的水倒入第一个量热器内.结果它们占量热器的.而当第一个量热器内的温度稳定后.它们的高度增加了.冰的密度.冰的熔化热.冰的比热.水的比热.求在第一个� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】两个同样的圆柱形绝热量热器，高度均为h=75cm。第一个量热器部分装有冰，它是由预先注入量热器内的水冷却而形成的；第二个量热器内部分是温度的水。将第二个量热器内的水倒入第一个量热器内，结果它们占量热器的。而当第一个量热器内的温度稳定后，它们的高度增加了。冰的密度，冰的熔化热，冰的比热，水的比热。求在第一个量热器内冰的初温。

【答案】

【解析】

如果建立热平衡后，量热器内物体的高度增加了，这意味着有部分水结冰了（结冰时水的体积增大），然后可以确信，并不是所有的水都结冰了，否则它的体积就要增大到倍，而所占量热器的高度要增加，而按题意△t只有0.5cm，于是可以作出结论，在量热器内稳定温度等于0℃。

利用这个条件，列出热平衡方程

①

式中是冰的初温，而△m是结冰的水的质量。

前面已指出，在结冰时体积增大到倍，这意味着

式中S是量热器的横截面积。

从②式中得出△m代入①式，并利用关系式，得到

，

即。

代入数据得。

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