Question

1．如图甲是用水来冷却牛奶的示意图，图乙是记录水、牛奶的温度随时间变化的图象，若水的质量为1.5kg，牛奶的质量是700g，根据图中的信息计算：[牛奶的比热容是4.1×10³J/（kg•℃）]

（1）水吸收的热量
（2）牛奶放出的热量
（3）比较（1）、（2）题的计算结果是否相等？原因是什么？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和水的比热容，从图可以得出水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道牛奶的质量和牛奶的比热容，从图可以得出牛奶的初温和末温，利用放热公式求牛奶放出的热量；
（3）分析（1）（2）的结果得出结论、找出原因（从热损失上分析）．

解答 解：
（1）从图可知水的初温为10℃、末温为18℃，△t=18℃-10℃=8℃，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×8℃=5.04×10⁴J；
（2）从图可知牛奶的初温为48℃、末温为18℃，△t=48℃-18℃=30℃，而c_牛奶=4.1×10³J/（kg•℃），
牛奶放出的热量：
Q_放=c_牛奶m_牛奶△t_牛奶=4.1×10³J/（kg•℃）×0.7kg×30℃=8.61×10⁴J；
（3）由（1）和（2）结果得出：牛奶放出的热量大于水吸收的热量，原因是在牛奶与水之间的热传递过程中，有热损失．
答：（1）水吸收的热量为5.04×10⁴J；
（2）牛奶放出的热量为8.61×10⁴J；
（3）牛奶放出的热量和水吸收的热量不相等，原因是在牛奶与水之间的热传递过程中，有热损失．

点评 本题考查了吸热公式和放热公式的应用，知道Ⅰ、Ⅱ曲线说明的温度随时间变化关系和得出牛奶和水的最后末温是本题的关键．