在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金构件升温．除了保温瓶中尚存有温度t=90.00C的1.200kg的热水外,

Question

在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金构件升温．除了保温瓶中尚存有温度t=90.00C的1.200kg的热水外,

Answer 1

原题
野外施工中,需要使质量4.2千克的铝合金物体升温,除了保温瓶中尚存有温度90℃的1.200千克的热水外,无其他热源,试提出一计算操作方案,能利用这些热水使构件从初温10℃到66℃以上(含66℃),并通过计算验证你的方案.已知铝合金的比热容0.880×10³J/(kg.c)水的比热容4.20×10³J/(kg.c),不计向周围环境散失的热量
①操作方案：将保温瓶中t=90℃的热水分若干次倒出来.第一次先倒出一部分,与温度为t0=10.0℃的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1.将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2.再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,…….直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,只要每部分水的质量足够小,最终就可使构件的温度达到所要求的值.
②验证计算：如将1.200kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.240kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：
Q1=C0m0（t-t1） Q1′=Cm（t1-t0） 所以 Q1= Q1′
得 t1=27.1℃ 同理：t2=40.6℃,
……,t5=66.00C [倒出次数不能少于5次]