EJU 2005 年第 2 回 物理 第 8 题

考点
温度与热量
领域
热学
难度
简单
标准答案
②

解析摘要

标准解析

把水与铜容器的吸热相加

绝热意味着系统与外界的热交换可忽略,但系统内部仍有热量从热金属传给水和铜容器。终温为28.6∘C28.6^\circ\mathrm C,因此金属的降温为100−28.6=71.4 K100-28.6=71.4\ \mathrm K,水与容器的升温为28.6−25=3.6 K28.6-25=3.6\ \mathrm K。两侧温差不同,不能用同一个温差约去。

设未知金属比热为cc,热量平衡为100c×71.4=(200×4.20+100×0.385)×3.6100c\times71.4=(200\times4.20+100\times0.385)\times3.6。水的热容为840J/K,铜容器为38.5J/K,合计878.5J/K,吸收热量3162.6J。因此c=3162.6/7140≈0.443 J/(g⋅K)c=3162.6/7140\approx0.443\ \mathrm{J/(g\cdot K)},与铁的0.444最接近。

温差以摄氏度或开尔文表示时数值相同,质量用克与题给比热单位一致。不可因为容器与外界绝热,就把容器本身的吸热也删去;它的温度确实从25℃升到了28.6℃。表值和测温带有给定精度,识别时应比较近似值,而非要求计算结果与表值最后一位完全相同。

水的热容量比铜容器大,但铜容器的热量不是零,只是较小。保留这一项后再四舍五入,可以避免在接近材料表值时积累系统偏差。图中的温度计用来测共同终温,没有给出独立热容,不能随意猜测一个数值加入方程;所用简化应与题目提供的数据范围一致。

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