Question

11．在27℃的室温下，将20℃的1千克水与15℃的2千克水混合，由于实验装置不够精密，在混合过程中向周围物体吸收了8.4×10³焦的热量，水的比热容是4.2×10³焦/（千克•℃），则混合后水的温度为（　　）

• A． 17.3℃
• B． 16.7℃
• C． 18.3℃
• D． 20.0℃

Answer 1

分析 在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同，
知道热水、冷水的质量和初温、水的比热容，根据Q_放=Q_吸，先求不考虑与外界热交换热水和冷水混合后水的温度；
由题知，与周围物体有8.4×10³J的热量交换，求出水的总质量，利用吸热公式求与外界热交换后混合后水的温度．

解答 解：不考虑与外界热交换，根据热平衡方程：Q_放=Q_吸，即：c_热m△t_热=c_冷m△t_冷．
即：4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（20℃-t）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（t-15℃），
解得：t=$\frac{50}{3}$℃；
由题知，水与周围物体有8.4×10³J的热量交换，m_总=1kg+2kg=3kg，
Q_吸′=cm△t，即8.4×10³J=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×△t，
△t=$\frac{2}{3}$℃，
水混合后的温度：
t′=t+$\frac{2}{3}$℃=$\frac{50}{3}$℃+$\frac{2}{3}$℃≈17.3℃．
故选A．

点评 本题考查了学生对热平衡方程的掌握和运用，知道房间温度高于水的温度、知道二者之间热交换热量的多少，利用吸热公式求水的最后温度，这是本题的关键．