Question

解决一道物理题，尤其是第三小题

在建设工地上经常需要把一些金属工件加热到一定的温度后才能使用。现在有一块质量为20Kg的合金工件，已知它的比热容为0.42*103J/(Kg℃)
(1)若要把它从25℃加热到50℃需要吸收多少热量？
(2)小红同学把该合金工件放到了装有沸水的保暖瓶中，恰好使它的温度从25℃上升到了62.5℃，那么保暖瓶中有多少质量的水？
(3)小华同学认为只要稍微改进一下操作，在不需要引入其他热源的情况下，同样质量的水(第2小题中所求结果)可以使20Kg的合金工件从25℃上升到66.67℃。你认为这可行吗？如果可行，请写出简单的实验步骤和所需要的实验器材，并通过计算说明。
(都是一个标准大气压，并且不考虑热损失)

Answer 1

（1）
Q吸（第一次）=cm△t=20kg*420J/(Kg℃*25℃=210000J
(2)
Q吸（第二次）=cm△t=20kg*420J/(Kg℃*37.5℃=315000J
∵沸水温度为100℃，在水和合金都为62.5℃不发生热传递（忽略实际损耗，效率为100％）
∴Q放（水）=c水m水△t
∴m水=Q放/（△t*c水）=Q吸（第二次）/（△t*c水）=315000J/（37.5℃*4200J/(Kg℃*25℃）=2kg
（3）
不知道可不可以通过外界做功来提高温度，如果可以就摩擦金属
如果不可以就不行，因为当合金为62.5℃时，水也为62.5℃，两者没有温差，无法热传递（热力学第二定律）

Answer 2

(3)思路:将水分成n份，累次进行加热。
热量既然是守恒的，那么，要使合金工件达到更高的温度，就要使水降到更低的温度。把水都放到一块，很显然是不行的，那就想办法把水分开。

Answer 3

(1)Q吸=Cm(t-t0)=210000J
(2)Q吸=cm(t-t0)=315000J m=w/c(t-t0)=2kg