Question

5．把一金屬塊加熱到100℃，投入到15℃的一杯水中，水溫升高到20℃；迅速取出金屬塊，放到火爐里加熱很長(zhǎng)時(shí)間后，此時(shí)水溫已經(jīng)降到17℃，拿出金屬塊迅速投入那杯水中，水溫又升高35℃，已知水的質(zhì)量為金屬質(zhì)量的2倍，則金屬塊的比熱容為0.525×10³J/（kg℃），火爐的溫度是612℃．（不計(jì)熱量損失）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量為金屬質(zhì)量的2倍，第一次金屬塊加熱后投入水中，知道水的溫變化值和金屬塊的溫度變化值，根據(jù)熱平衡方程Q_吸=Q_放可求得金屬的比熱容；
（2）設(shè)火爐的溫度為t，則第二次在爐火中加熱后再投入這杯水中，根據(jù)熱平衡方程可得c_金m_金△t_金=c_水m_水△t_水，據(jù)此可求火爐的溫度．

解答 解：
（1）已知水的質(zhì)量為金屬質(zhì)量的2倍，即m_水=2m_金，
不計(jì)熱損失，第一次金屬塊加熱后投入水中，水吸收的熱量等于金屬塊放出的熱量，
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）設(shè)火爐的溫度為t，則第二次在爐火中加熱后再投入這杯水中，
根據(jù)題意可知，水和金屬塊的末溫為17℃+35℃=52℃，
不計(jì)熱損失，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℃，
代入數(shù)據(jù)有：0.525×10³J/（kg•℃）×（t-52℃）=2×4.2×10³J/（kg•℃）×35℃，
解得：t=612℃．
故答案為：0.525×10³；612．

點(diǎn)評(píng) 本題提供了一種測(cè)量火爐溫度的方法，考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運(yùn)用，要求靈活運(yùn)用公式求解．