Question

9．把100g的金属块[金属比热0.8×10³J/（kg•℃）]放入冰箱的冷冻室里很长时间，取出后立即投入80g40℃的温水中，混合后的共同温度是30℃．不计热量损失，求：冷冻室的温度．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和水的初温、末温以及比热容，根据Q_放=cm（t₀-t）求出水放出的热量；
（2）不计热量损失，金属快吸收的热量和水放出来的热量相等，知道金属块的质量、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出金属块的初温即为冷冻室的温度．

解答 解：
水放出的热量：
Q_放=c_水m_水（t_0水-t_水）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.08kg×（40℃-30℃）
=3.36×10³J；
由题知，不计热损失，水放出的热量完全被金属块吸收，金属块吸收的热量：
则Q_吸=Q_放=3.36×10³J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，金属块的初温：
t_0金=t_金-$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{金}{m}_{金}}$=30℃-$\frac{3.36{×10}^{3}J}{0.8×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.1kg}$=30℃-42℃=-12℃．
答：冷冻室的温度为-12℃．

点评 本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，计算时要弄清楚水、金属块的初温和末温．