Question

16．为了测定熔炉里的温度，先将质量为600克的钢球投入熔炉里加热相当长的时间后取出；并立即投入到质量为2.3千克，温度为10℃的水中结果水温升高到30℃，求此熔炉的温度．（c_钢=0.42×10³J/（kg•℃）

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_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）不计热量损失，水吸收的热量和钢球放出来的热量相等，知道钢球的质量、初温以及比热容，根据Q_放=cm（t₀-t）求出钢球的初温即为火炉的温度．

解答 解：水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t_水-t_0水）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2.3kg×（30℃-10℃）
=1.932×10⁵J；
由题知，钢球放出的热量完全被水吸收，钢球放出的热量：
则Q_放=Q_吸=1.932×10⁵J，
由Q_放=cm（t₀-t）可得，火炉的温度：
t_0火炉=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{钢}{m}_{钢}}$+t₀=$\frac{1.932×1{0}^{5}J}{0.42×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.6kg}$+30℃≈797℃．
答：此熔炉的温度797℃．

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、铁块的初温和末温．