题目内容
【题目】两个同样的圆柱形绝热量热器，高度均为h=75cm。第一个量热器
部分装有冰，它是由预先注入量热器内的水冷却而形成的；第二个量热器内部分是温度
的水。将第二个量热器内的水倒入第一个量热器内，结果它们占量热器的
。而当第一个量热器内的温度稳定后，它们的高度增加了
。冰的密度
，冰的熔化热
，冰的比热
，水的比热
。求在第一个量热器内冰的初温
。
【答案】
【解析】
如果建立热平衡后，量热器内物体的高度增加了，这意味着有部分水结冰了（结冰时水的体积增大），然后可以确信，并不是所有的水都结冰了，否则它的体积就要增大到
倍，而所占量热器的高度要增加
，而按题意△t只有0.5cm，于是可以作出结论，在量热器内稳定温度等于0℃。
利用这个条件，列出热平衡方程
①
式中
是冰的初温，而△m是结冰的水的质量。
前面已指出，在结冰时体积增大到
倍，这意味着
式中S是量热器的横截面积。
从②式中得出△m代入①式，并利用关系式
，
得到
，
即
。
代入数据得。
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