Question

2．在一個標準大氣壓下將一溫度為10℃質量為4.2kg的鐵塊的溫度升高到210℃，需要吸收3.864×10⁵J的熱量．然后將其放入一個裝有溫度為15℃質量為1kg的水的量熱器中，最終水的溫度將升高76.4℃．[忽略量熱器吸熱及熱損失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），c_鐵=0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道鐵塊的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出鐵塊吸收的熱量；
（2）將鐵塊投入到盛水的量熱器中，達到熱平衡時，鐵塊和水的末溫度相同，鐵塊放出的熱量等于水吸收的熱量，據此進行計算．

解答 解：
（1）鐵塊吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=0.46×10³J/（kg•℃）×4.2kg×（210℃-10℃）
=3.864×10⁵J；
（2）將鐵塊投入到盛水的量熱器中，達到熱平衡時，鐵塊和水的末溫度相同，設此時的溫度為t₁，
因忽略量熱器吸熱及熱損失時，鐵塊放出的熱量等于水吸收的熱量，
所以，Q_水吸=Q_鐵放，
即：c_水m_水（t₁-t_0水）=c_鐵m_鐵（t_0鐵-t₁），
代入數據：
4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（t₁-15℃）=0.46×10³J/（kg•℃）×4.2kg×（210℃-t₁），
解得：t₁≈76.4℃．
故答案為：3.864×10⁵；76.4．

點評 本題考查了吸熱公式Q_吸=cm△t和熱平衡方程的應用，計算時注意溫度升高了和升高（△t）與升高到（末溫）的區(qū)別．