Question

一道热学题目

已知冰的比热容为2.1*10^3;焦/（千克.℃），冰的熔化热为3.36*10五次方焦/千克，水的比热容为4.2*10^3;焦/（千克.℃）。把质量为10克，温度为0℃的冰和质量为200克，温度为100℃的金属块同时投入质量为100克，温度为20℃的水中，当它们达到热平衡时，它们的共同温度为30℃。若不计热量损失，求金属块的比热容。

Answer 1

设铁块比热容为C焦/克.°
分别计算系统各部分的放热（吸热）的热能值
1.金属块 E1=C1 m1 T1=C*200*(100-30)=14000 C1 焦
2.冰的熔化吸热热 E2=-(336焦/克)*10克=-3360焦
3.融化后的水升温吸热 E3=C3m3T3=4.2焦/克.°*10克*-30°=-1260焦
4.20°水升温吸热 E4=C4m4T4=4.2焦/克.°*100克*-10°=-4200焦
由于系统达到热平衡，不考虑热量损失，于是吸热放任的总和为0
于是
14000C1-3360-1260-4200=0
14000C1=4620+4200=8820
C1=8820/14000=0.63焦/克.°=0.63*10³焦/千克.℃

Answer 2

解：设金属的比热容为C,那么有

C×0.2×(100-30)=4.2×10^3×0.2×(30-20)+3.36×10^5×0.01+4.2×

10^3×0.01×(30-0)

解得： C=930 焦/（千克.℃)

那么金属块的比热容是930 焦/（千克.℃)