Question

11．在27℃的室溫下，將20℃的1千克水與15℃的2千克水混合，由于實驗裝置不夠精密，在混合過程中向周圍物體吸收了8.4×10³焦的熱量，水的比熱容是4.2×10³焦/（千克•℃），則混合后水的溫度為（　�。�

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

Answer 1

分析 在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同，
知道熱水、冷水的質(zhì)量和初溫、水的比熱容，根據(jù)Q_放=Q_吸，先求不考慮與外界熱交換熱水和冷水混合后水的溫度；
由題知，與周圍物體有8.4×10³J的熱量交換，求出水的總質(zhì)量，利用吸熱公式求與外界熱交換后混合后水的溫度．

解答 解：不考慮與外界熱交換，根據(jù)熱平衡方程：Q_放=Q_吸，即：c_熱m△t_熱=c_冷m△t_冷．
即：4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（20℃-t）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（t-15℃），
解得：t=$\frac{50}{3}$℃；
由題知，水與周圍物體有8.4×10³J的熱量交換，m_總=1kg+2kg=3kg，
Q_吸′=cm△t，即8.4×10³J=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×△t，
△t=$\frac{2}{3}$℃，
水混合后的溫度：
t′=t+$\frac{2}{3}$℃=$\frac{50}{3}$℃+$\frac{2}{3}$℃≈17.3℃．
故選A．

點評 本題考查了學生對熱平衡方程的掌握和運用，知道房間溫度高于水的溫度、知道二者之間熱交換熱量的多少，利用吸熱公式求水的最后溫度，這是本題的關(guān)鍵．