冰水混合物的状态(冰水混合物怎么理解)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚如何判断冰水混合物最终状态?初中物理热和热现象典题14。的相关问题?那么关于冰水混合物的状态的答案我来给大家详细解答下。
典题14:质量为20g温度为-15℃的冰,与质量为8g温度为20℃的水混合后,其最终温度为( )。
A.0℃以上
B.0℃以下
C.0℃
D.无法判断
解析:由题意可知,无法判断所给的冰是否能够全部融化,题目也不需要具体确定最终温度是多少,故可以以0℃为参考,通过计算来确定。
1.计算8g水降温至0℃所放出的热量Q放:
已知m水=8g=0.008㎏,
c水=4.2x10³J/kg·℃
t水1=20℃,
t水2=0℃,
则△t水=(t水1-t水2)
=20℃-0℃
=20℃
Q放=c水m水△t水
=4.2x10³J/kg·℃x0.008㎏×20℃
=672J;
2.计算20g冰由-15℃上升到0℃所吸收的热量Q吸:
已知m冰=20g=0.02㎏,
c冰=2.1x10³J/kg·℃,
t冰1=-15℃,t冰2=0℃,
则△t冰=(t冰2-t冰1)
=0℃-(-15℃)
=15℃,
Q吸=c冰m冰△t冰
=2.1x10³J/kg·℃x0.02㎏x15℃
=630J;
3.因为Q放>Q吸,
所以可供冰融化的热量为
Q=Q放-Q吸
=672J-630J
=42J,
又可知冰的溶解热为:
L冰=3.36×10⁵J/㎏
故可融化冰的质量为
m=Q/L冰
=42J/3.36×10⁵J/㎏
=1.25×10⁻⁴㎏
=0.125g<20g
由此可知,剩余的热量不足以使20g的冰全部熔化,因此最终的状态是冰水混合物,其温度为0℃。
故正确答案为C。
小结:冰水混合,最终的状态会有三种情况:①全部为冰,②全部为水,③冰水混合。对于此类问题,一般采用假设法,假设混合温度变为0℃,比较水的放热与冰的吸热值的大小关系。
温馨提示:通过以上关于如何判断冰水混合物最终状态?初中物理热和热现象典题14。内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。