如图所示,将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃.不计容器壁吸收的热量.当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸

发布时间:2020-08-08 01:42:12

如图所示,将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃.不计容器壁吸收的热量.当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中.则第一个容器中水的最后温度为________;铁块的最后温度为________.已知铁的比热容为O.5×lO3焦/(千克.℃).水的比热容为4.2×103焦/(千克?℃),大气压强恒为1标准大气压.

网友回答

100℃    30℃
解析分析:(1)将铁块放在左边容器的水中,铁块放出热量、温度降低,水吸收热量、温度升高,不计容器壁吸收的热量,则Q吸=Q放,据此求末温大小(注意大气压强恒为1标准大气压,水达到沸点,继续吸热但温度不变);
(2)当第一个容器中的水温稳定后(温度为100℃),再将铁块浸入第二个容器中,不计容器壁吸收的热量,则Q吸=Q放,据此求末温大小.

解答:
(1)由题意,根据热平衡方程得:
将质量为3kg的1200℃的铁块投入左边容器的水中,
c铁m铁(1200℃-t)=c水m水(t-25℃),
即:O.5×lO3J/(kg?℃)×3kg×(1200℃-t)=4.2×lO3J/(kg?℃)×5kg×(t-25℃),
解得:
t≈103℃,
∵在1标准大气压水的沸点为100℃,
∴第一个容器中水的最后温度为100℃;
(2)此时铁块的温度也是100℃,
将质量为3kg的100℃的铁块投入右边容器的水中,
c铁m铁(100℃-t)=c水m水(t-25℃),
即:O.5×lO3J/(kg?℃)×3kg×(100℃-t)=4.2×lO3J/(kg?℃)×5kg×(t-25℃),
解得:
t=30℃.
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