80克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水.现把10克0℃的冰与390克4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少?
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80克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水.现把10克0℃的冰与390克4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少? |
答案
1克0℃的冰熔解为水需要的热量为Q溶解=Q放0=cm0△t0=4.2×103J/(kg•℃)×0.08kg×1℃=336J, 则10克0℃的冰熔解为水需要的热量为Q′=m1Q溶解=10×336J=3360J, ∴熔解10g的冰时使390克4℃的水降低后温度为t2=t20-=t20-=4℃-3360J | 4.2×103J/(kg•℃)×0.39kg | =1.94℃, 由此可知:390克4℃的水使10克0℃的冰熔解成0℃的水时,390克的水降低后的温度为1.94℃;则它们在一起混合时根据热平衡方程得: cm1(t′-t1)=cm2(t2-t′) 即:4.2×103J/(kg•℃)×0.01kg×(t′-0℃)=4.2×103J/(kg•℃)×0.39kg×(1.94℃-t′) 解得:t′=1.8915℃. 答:10克0℃的冰与390克4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是1.8915℃. |
举一反三
有六个完全相同的杯子,其中一个盛满热水,如果要利用杯子的吸热作用把热水的温度降低,可以把热水注入其余的五个冷杯子中,让杯子吸收热水的热量,怎样注入热水可以获得最佳的冷却效果? [方法一]把热水平均注入五个杯子中,每个杯子分配1/5热水. [方法二]先把热水整杯注入第二个杯子,等杯子不再吸热时,再整杯注入第三个杯子,如此类推,最后注入第六个杯子. (1)你选择哪个方法,写出选择理由. (2)如果热水质量是100g,温度90℃,玻璃杯质量50g,温度10℃,玻璃的比热容为0.84×103J/(㎏•℃),请计算能使热水降低到的最低温度? |
洗澡时将11°C的冷水与66°C的热水充分混合成550kg、36°C的温水,在混合的过程中有2.31×106J的热量损失掉了,则所用冷水为______kg,所用热水为______kg. |
燃烧0.08m3天然气放出的热量,这些热量能将多少kg温度为20℃的水烧开?(天然气的热值是4.2×107J/m3,水的比热容是4.2×103J/kg•℃) |
“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力.同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的______很大.1kg“可燃冰”完全燃烧大约放出4.2×1O7J的热量,可使______kg的水从20℃加热至60℃.[水的比热容为4.2×103 J/( kg•℃)]. |
把质量为220克的金属块放到500克沸水中加热到100℃,然后放入440克15℃的水中,热平衡后的温度是23℃,求该金属的比热(一个标准大气压,不计热损失,准确到0.01) |
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