Question

12．某同學將一杯質量是200g、溫度是5℃的冷水倒入一杯質量是100g、溫度是65℃的熱水中，混合后的水溫度最高是多少？（假設它們沒有與玻璃杯和外界進行熱交傳遞）

Answer 1

分析 熱傳遞過程中高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同．知道熱水的質量和初溫、冷水的質量和初溫，又知道水的比熱容，利用熱平衡方程Q_吸=Q_放求水混合后的溫度．

解答 解：
設冷水溫度從t₀₁升高到t，吸收的熱量為Q_吸；熱水溫度從t₀₂降低到t，放出的熱量為Q_放；
則Q_吸=cm₁（t-t₀₁），Q_放=cm₂（t₀₂-t），
假設它們沒有與玻璃杯和外界進行熱傳遞，則Q_放=Q_吸，
所以可得：cm₁（t-t₀₁）=cm₂（t₀₂-t），
即：4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（t-5℃）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（65℃-t），
解得：t=25℃．
答：混合后的水溫度最高是25℃．

點評 本題主要考查學生對吸熱公式和放熱公式的掌握和運用，要利用好條件：假設它們沒有與玻璃杯和外界進行熱交傳遞．