Question

80克水溫度降低1℃所放出的熱量剛好能使1克0℃的冰熔解為水．現(xiàn)把10克0℃的冰與390克4℃的水混合，當(dāng)它們達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度是多少？

Answer 1

1克0℃的冰熔解為水需要的熱量為Q_溶解=Q_放0=cm₀△t₀=4.2×10³J/（kg?℃）×0.08kg×1℃=336J，
則10克0℃的冰熔解為水需要的熱量為Q′=m₁Q_溶解=10×336J=3360J，
∴熔解10g的冰時(shí)使390克4℃的水降低后溫度為t₂=t₂₀-

Q放1

cm2

=t₂₀-

Q熔解

cm2

=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℃的水時(shí)，390克的水降低后的溫度為1.94℃；則它們?cè)谝黄鸹旌蠒r(shí)根據(jù)熱平衡方程得：
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℃的冰與390克4℃的水混合，當(dāng)它們達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度是1.8915℃．