会的`我在追加100~急`难点`谢谢啦

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/17 17:20:10
1.现有100度的沸水和20度的冷水,某同学需要6kg50度的温水.在不考虑损失时,问100度的沸水和20度的冷水应各取多少千克?
2.有一堆潮湿的泥土,利用实验测得其比热容为1.11*10^3J/(kg.℃),已知水的比热容是4.2*10^3J/(kg.℃),干泥土的比热容是0.84*10^3/(kg.℃),则这堆潮湿的泥土中水的质量是多少?

过程!!
为什么100度沸水变成50温水放出的能量,应当等于,20度冷水上升到50度所需要的能量``?

x+y=6
x*(50-100)+y*(50-20)=0
解得x=2.25kg, y=3.75kg
100度水2.25kg,20度水3.75kg

x*4.2+y*0.84=1.11
x+y=1
解得y=0.92,x=0.08
水的含量是8%
没法算水的质量,你没给泥土的质量。水的质量是泥土的质量*0.08

水所具有的内能由动能和势能两部分组成,势能是由分子间的距离确定的,因为水一直处在液体状态,虽然温度的升降会造体积膨胀或收缩因而引起成分子间距离得变化,但是总体来说是非常微小的,在中学阶段可以忽略不计。

而水分子的动能,我们知道分子会做无规则运动(布朗运动),大量分子无规则运动的平均速度,宏观上与温度有关,因此水分子的动能是温度的函数。因为我们已经忽略了势能,因此水分子的内能可以看作等于水分子的动能。

一定量的水在不同的温度下,内能是一定的,而内能随着温度的变化量,可以给出积分式ΔU=∫nCp,mdt,具体的分析过程我就不解释了,很麻烦,牵扯到很多的“物理化学”(没错,这四个字是一个词)知识。而我们平时用的水的比热容:4.2*10^3J/(kg.℃),只是一个水处于液体状态的能量变化率的平均值。

那么为什么100度沸水变成50温水放出的能量,应当等于,20度冷水上升到50度所需要的能量呢,

因为温度越高,水分子的运动速度越快,当两种不同温度的水混合之后,因为水分子会做无规则的运动,从而引起不同速度分子的碰撞,随着碰撞,会产生能量的交换,经过一段时间碰撞(也就是能量交换),分子的速度会达到一个平均值,而这个数值和50℃的分子运动的平均速度相等,从而达到了热力学上的平衡,我们从宏观上看,那就是水的温度从100℃和20℃,都变成了50℃。

具体的计算公式就是我们用到的那个
Q=cmΔt,首先计算出100℃的水分子速度降到50℃的水分子的速度能释放出多少能量,然后这个能量和20℃的水分子速度增加到50℃水分子的速度所吸收的能量相等,从而计算出了结果

1.设沸水是xKg,则冷水为(6-x)Kg
100度沸水变成50温水