初中物理比熱容公式有Q=cmΔt、c=Q/mΔt和m=Q/cΔt三個(gè)。其中,Q代表熱量,c是比熱容,m是質(zhì)量,Δt是溫度的變化。
題目:一個(gè)質(zhì)量為500g的鐵鍋,在爐里加熱了一段時(shí)間后,取出立即投入質(zhì)量為200g溫度為10℃的水中,不計(jì)熱量的損失,當(dāng)他們與水達(dá)到熱平衡時(shí),水溫升高到40℃,求爐火的溫度是多少?
【分析】
1. 知道鐵鍋的質(zhì)量和初溫以及水的質(zhì)量、末溫以及比熱容,根據(jù)Q_{吸} = cm(t - t_{0})求出水吸收的熱量;
2. 鐵鍋和水吸收的熱量由爐火的溫度變化量來(lái)提供,根據(jù)Q_{放} = m_{鐵鍋}q_{鐵鍋} = m_{水}q_{水}求出爐火的溫度。
【解答】
解:水吸收的熱量:Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C) × 0.2kg × (40^{\circ}C - 10^{\circ}C) = 2.52 × 10^{4}J;
因?yàn)椴挥?jì)熱量的損失,所以Q_{吸} = Q_{放},即m_{鐵鍋}q_{鐵鍋} = m_{水}q_{水},
所以爐火的溫度:t = \frac{Q_{放}}{m_{鐵鍋}q_{鐵鍋}} + t_{水} = \frac{2.52 × 10^{4}J}{0.5kg × 460J/(kg \cdot^{\circ}C)} + 40^{\circ}C = 965^{\circ}C。
答:爐火的溫度是965^{\circ}C。