问题标题:
【如图所示,将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃.不计容器壁吸收的热量.当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容】
问题描述:
如图所示,将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃.不计容器壁吸收的热量.当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中.则第一个容器中水的最后温度为______;铁块的最后温度为______.已知铁的比热容为O.5×lO3焦/(千克.℃).水的比热容为4.2×103焦/(千克•℃),大气压强恒为1标准大气压.
廖利云回答:
(1)由题意,根据热平衡方程得:
将质量为3kg的1200℃的铁块投入左边容器的水中,
c铁m铁(1200℃-t)=c水m水(t-25℃),
即:O.5×lO3J/(kg•℃)×3kg×(1200℃-t)=4.2×lO3J/(kg•℃)×5kg×(t-25℃),
解得:
t≈103℃,
∵在1标准大气压水的沸点为100℃,
∴第一个容器中水的最后温度为100℃;
(2)此时铁块的温度也是100℃,
将质量为3kg的100℃的铁块投入右边容器的水中,
c铁m铁(100℃-t)=c水m水(t-25℃),
即:O.5×lO3J/(kg•℃)×3kg×(100℃-t)=4.2×lO3J/(kg•℃)×5kg×(t-25℃),
解得:
t=30℃.
故答案为:100;30.
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