Question

1．使20kg冰的溫度從-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要多少熱量？如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水來供給的，需要多少5℃的水？[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），c_冰=2.1×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道冰的質量、冰的初溫和末溫、冰的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求出冰溫度升高吸收的熱量；
（2）求出了冰吸收的熱量Q_吸，由題知這些熱量由水降溫放熱提供，即Q_吸=Q_放，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求需要水的質量．

解答 解：（1）冰溫度的變化量：
△t_冰=0℃-（-10℃）=10℃，
則冰吸收的熱量：
Q_吸=c_冰m_冰△t_冰
=2.1×10³J/（kg•℃）×20kg×10℃
=4.2×10⁵J；
（2）由題知，冰升高溫度吸收的熱量由水降溫放熱提供，即Q_吸=Q_放=c_水m_水△t_水，
△t_水=5℃-0℃=5℃，
需要水的質量：
m_水=$\frac{{Q}_{放}}{{c}_{水}{△t}_{水}}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×5℃}$=20kg．
答：使20kg冰的溫度從-10℃升高到0℃，需要吸收4.2×10⁵J的熱量；如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水來供給的，需要20kg5℃的水．

點評 本題考查了學生對熱量計算公式的掌握和運用，要注意水放出的熱量和冰吸收的熱量相等．