题目内容

【题目】如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”.为破解此中秘密,无锡市某中学物理小组设计了如图乙模型.设此杯内胆中被封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,杯内水温迅速降至t1 , 饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2 , 若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2分别大约为( )

A.50℃,50℃
B.52℃,39.2℃
C.40℃,60℃
D.55℃,55℃

【答案】B
【解析】热水放出的热量:Q =cm(t0 -t),冷水吸收的热量:Q=cm(t-t0 );
假设热水放出的热量全部被凉水吸收,所以Q=Q,即4.2×103 J/(kg℃)×0.2kg×(100℃-t1)=4.2×103J/(kg℃)×0.3kg×(t1 -20℃);
解得t1 =52℃,速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2,即4.2×103 J/(kg℃)×0.3kg×(52℃-t2)=4.2×103 J/(kg℃)×0.2kg×(t2-20℃);
解得t2 =39.2℃.B符合题意.
所以答案是:B.
【考点精析】通过灵活运用热量的计算,掌握热量的计算: ① Q = cm△t=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q =cm△t=cm(t0-t) ③ Q = Q即可以解答此题.

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