Question

初中物理竞赛题 关于能量转化

将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中，容器中的水初始水温为25℃．不计容器壁吸收的热量。当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中。则第一个容器中水的最后温度为 ；铁块的最后温度为 。已知铁的比热容为O．5×lO3焦／(千克．℃)．水的比热容为4．2×103焦／(千克·℃)，大气压强恒为l标准大气压 答案为100 和 30 但是我算的是100 和 33.3

谢谢附上计算过程~~

Answer 1

设放入第一个容器中末温为t：
O．5×lO³J／(㎏．℃)×3㎏×(1200℃－t)=4.2×10³J／(㎏．℃)×5㎏×(t－25℃)
解得：t=103.3℃＞100℃ (l标准大气压 水的沸点为100℃）
∴第一个容器中水的最后温度为 100℃ 且铁块此时温度为100℃（热平衡温度相同）
设放入第二个容器中末温为T:
O．5×lO³J／(㎏．℃)×3㎏×(100℃－T)=4.2×10³J／(㎏．℃)×5㎏×(T－25℃)
解得：T=30℃
∴铁块的最后温度为 30℃

追问

且铁块此时温度为100℃？？？ 为什么啊？ 不是应该是 75*5*4.2*103///0.5*103*3=1050
意味着此时温度变化为1050度 所以此时铁块的温度为150度吗？？

追答

75*5*4.2*103///0.5*103*3=1050
你的算法是说如果水升高到100℃，则铁块末温为150℃
但题目中说“当第一个容器中的水温稳定后”再放入第二容器，你要理解“稳定”的含义，是指热平衡（即不再发生热传递）温度相同，即使铁块温度还比水高，也要继续放热，而水吸热用来沸腾。