Question

12．珊珊同學測量天然氣灶火焰中心溫度時，她先把一枚70克的鐵釘放入火焰中心加熱足夠長的時間，然后用一把絕熱鉗夾住鐵釘，立即放入盛有水的絕熱容器中，已知絕熱容器原來裝有92克20℃的水，后來水溫不再升高后，測得水溫為80℃．（鐵的比熱容0.46×10³J/（kg•℃））求：
（1）水升溫過程中吸收的熱量．
（2）火焰中心的溫度．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）火焰中心的溫度，即鐵球的初溫；水吸收的熱量等于鐵球放出的熱量，又知鐵的比熱、質量和終溫，便可以求出鐵球的初溫，即火焰中心的溫度．

解答 解：m_水=92g=0.092kg，m_釘=70g=0.07kg；
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t_水0）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.092kg×（80℃-20℃）
=23184J；
（2）由題知，容器絕熱，則鐵釘放出的熱量：
Q_放=c_鐵m_鐵（t_鐵0-t）=Q_吸=23184J，
0.46×10³J/（kg•℃）×0.07kg×（t-80℃）=23184J，
解得：
t_鐵0=800℃．
即：火焰中心的溫度是800℃．
答：（1）水升溫過程中吸收的熱量為23184J；
（2）火焰中心的溫度800℃．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運用，計算時要弄清楚水、鐵塊的初溫和末溫．