Question

5．在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，質(zhì)量為2kg，溫度為25℃的水吸收6.72×10⁵J的熱量后，水溫升高為多少℃？若將該冷水與質(zhì)量為1kg，溫度為70℃的熱水混合，不計(jì)熱損失，混合后水的末溫為多少℃？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱量公式Q_吸=cm△t可計(jì)算水的溫度升高了多少攝氏度，然后根據(jù)水的沸點(diǎn)判斷水的末溫；
（2）冷水吸熱的熱量等于熱水放出的熱量，列出等式后可計(jì)算混合后終溫．

解答 解：（1）由題意可知：冷水吸收熱量Q_吸=6.72×10⁵J，冷水的質(zhì)量m_冷=2kg，冷水的初溫t₀=25℃，
由Q_吸=cm（t-t₀）得，吸熱后水的終溫：
t_末=$\frac{{Q}_{吸}}{c{m}_{冷}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=80℃+25℃=105℃，
在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，
則水升高后的溫度為100℃：
（2）熱水質(zhì)量m_熱=1kg，熱水的初溫t₀′=70℃，
若不計(jì)熱損失時(shí)，Q_吸=Q_放 且Q=cm△t，
得cm_冷（t-t₀）=cm_熱（t₀′-t），
整理得：混合后水的終溫：t=$\frac{{m}_{熱}t{′}_{0}+{m}_{冷}{t}_{0}}{{m}_{熱}+{m}_{冷}}$=$\frac{1kg×70℃+2kg×25℃}{1kg+2kg}$=40℃．
答：質(zhì)量為2kg，溫度為25℃的水吸收6.72×10⁵J的熱量后，水溫升高為100℃；該冷水與質(zhì)量為1kg，溫度為70℃的熱水混合，不計(jì)熱損失，混合后水的末溫為40℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)熱量公式Q_吸=cm△t的理解和運(yùn)用．注意在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃．