问题
填空题
同样的甲、乙两杯中盛有质量、温度都相同的水,现同时从沸水中取出煮了较长时间的质量相等的铁球和铜球,分别投入甲、乙两杯水中,已知铁和铜的比热容的关系为c铁>c铜,最后温度高的是______杯(选填“甲”或“乙”).
答案
(1)把铁球和铜球投进水,煮了较长时间后,它们的末温是相同的,为100℃;
(2)设甲乙杯水的温度为20℃、质量为1kg,铜、铁球的质量为0.1kg,
把铁球投入甲杯水中,设末温为t1,
∵Q吸=Q放,
∴c水m水(t1-t水)=c铁m铁(t铁-t1),
解得:
t1=c铁m铁t铁+c水m水t水 c水m水 +c铁m铁
=460J/(kg•℃)×0.1kg×100℃+1000J/(kg•℃)×1kg×20℃ 1000J/(kg•℃)×1kg+0.1kg×460J/kg•℃)
≈23.5℃;
把铜球投入乙杯水中,设末温为t2,
∵Q吸=Q放,
∴c水m水(t2-t水)=c铜m铜(t铜-t2),
解得:
t2=c铜m铜t铜+c水m水t水 c水m水 +c铜m铜
=390J/(kg•℃)×0.1kg×100℃+1000J/(kg•℃)×1kg×20℃ 1000J/(kg•℃)×1kg+0.1kg×390J/kg•℃)
≈23℃;
∴t1>t2,
即甲杯水的末温高.
故答案为:甲.