為了測定爐火溫度,先取一銅塊放在爐火中加熱到與爐火溫度相同時取出,并立即放入水中,結果水的溫度從15℃升高到70℃,若將此銅塊加熱到100℃,立即投入到等質(zhì)量的水中,結果使水的溫度從15℃升高到20℃,求爐火溫度?
已知:第一次水的初溫t
01=15℃,末溫t
1=70℃,第二次水的初溫t
02=15℃,末溫t
2=20℃,金屬塊的初溫t
02′=100℃
求:爐火溫度t
01′=?
解:(1)第二次金屬塊加熱后投入水中,有:Q
2吸=Q
2放,
即c
金m
金(100℃-20℃)=c
水m
水(20℃-15℃),
可得:
=
=
,
(2)設火爐的溫度為t
01′,則第一次在爐火中加熱后投入這杯水中,有:Q
1吸=Q
1放即c
金m
金(t
01′-70℃)=c
水m
水(70℃-15℃),
可得:
=
=
,
解得:t
01′=950℃.
答:爐火的溫度為950℃.
分析:(1)第二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)熱平衡方程可求得
=
的大小;
(2)設火爐的溫度為t,則第一次在爐火中加熱后投入這杯水中,根據(jù)熱平衡方程可得c
金m
金(t-52℃)=c
水m
水(52℃-17℃),知道了
的大小,可求此時水和金屬塊的溫度變化關系,從中解得火爐內(nèi)的溫度.
點評:本題提供了一種測量火爐溫度的方法,考查了學生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運用,要求靈活運用公式求解.