题目内容

(10分)在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温.除了保温瓶中尚存有温度t=90.00C的1.200kg的热水外,无其他热源.试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.00C升温到66.00C以上(含66.00C),并通过计算验证你的方案.

已知铝合金的比热容C=0.880×103j(kg0C)-1,水的比热容C0=4.20×103j(kg0C)-1,不计向周围环境散失的热量.

 

①操作方案:将保温瓶中t=900C的热水分若干次倒出来。第一次先倒出一部分,与温度为t0=10.00C的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1。将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2。再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,……。直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,只要每部分水的质量足够小,最终就可使构件的温度达到所要求的值。

②验证计算:如将1.200kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.240kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:

           Q1=C0m0t-t1

          Q1=Cmt1-t0

所以  Q1= Q1

得    t1=27.10C

同理:t2=40.60C,A

……,t5=66.00C    [倒出次数不能少于5次]

解析:略

 

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