Question

（1）電腦的中央處理器（CPU）圖1只有半張撲克牌大小，工作時發熱顯著，常采用銅質散熱片和風扇組合冷卻，降低處理器的溫度．若某電腦CPU的工作時每分鐘產生216J的熱量，銅質散熱片的質量為800克，則該CPU工作半小時產生的熱量可使散熱片的溫度升高

 

．
（銅的比熱容是0.39×10³J/（kg?℃），計算結果保留一位小數）
（2）為了測量某金屬的比熱容，將質量為100g的金屬塊、在爐火中加熱到溫度800℃，然后迅速投入到盛有200g的一杯水中，水的溫度從20℃升高到60℃，不計熱量的散失，金屬的比熱容為

 

．（圖2）（水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），計算結果保留到整數）

Answer 1

分析：（1）知道電腦CPU的工作時每分鐘產生216J的熱量，可求半小時產生的熱量，而Q_吸=Q_放，又知道銅質散熱器的質量、銅的比熱容，可利用公式Q_吸=cm△t求出散熱器溫度升高的量．
（2）先利用熱量的計算公式計算出水吸收的熱量，不計熱量的散失，水吸收的熱量與金屬塊放出的熱量相等；再利用熱量的計算公式求出金屬的比熱容．

解答：解：
（1）CPU的工作時半小時產生的熱量：
Q=216J×30=6480J，
銅散熱器吸收的熱量：
Q_吸=Q=6480J，
∵Q_吸=cm△t，
即：6480J=0.39×10³J/（kg?℃）×0.8kg×△t，
解得：△t≈20.8℃；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×（60℃-20℃）=33600J；
金屬塊放出的熱量：Q_放=Q_吸=33600J；
∵Q=cm△t，
即：33600J=c_金屬×0.1kg×（800℃-60℃），
∴金屬塊的比熱容：
c_金屬=454J/（kg?℃）．
故答案為：20.8℃；454J/（kg?℃）．

點評：本題考查了熱量的計算和熱平衡方程的應用，難點在第二問，計算的關鍵點：一是金屬塊放出的熱量等于水吸收的熱量；二是熱傳遞結束后具有相同的末溫．