有一块正方体铁块,它的边长是1分米,初温度是800℃,现把它放在一块大冰的表面上,已知冰的温度是0℃,设铁块放出的热量都被冰所吸收.那么达到热平衡后,铁块的下表面离冰面有多深?（铁的密

Question

有一块正方体铁块,它的边长是1分米,初温度是800℃,现把它放在一块大冰的表面上,已知冰的温度是0℃,设铁块放出的热量都被冰所吸收.那么达到热平衡后,铁块的下表面离冰面有多深?（铁的密度是7.9×103千克/米3,铁的比热是0.46×103焦/(千克•℃),冰的密度是0.9×103千克/米3,冰的熔化热是3.36×105焦/千克.）

Answer 1

铁的密度p=7.9×10^3千克/米3=7.9kg/dm^3
铁的比热c=0.46*10^3J/kg.度
铁块的质量M=pV=7.9kg/dm^3*(1dm)^3=7.9kg
冰的密度p'=0.9×10^3千克/米3=0.9kg/dm^3
冰的熔化热q=3.36×10^5J/kg
铁块降温至0度放出的热量=冰熔化吸收的热量
cM(800-0)=qm
化成水的冰的质量为
m=cM*800/q=0.46*10^3*7.9*800/(3.36*10^5)=8.65kg
化成水的冰的体积为
V'=m/p'=8.65/0.9=9.6dm^3
铁块下表面离冰面的深度为
h=V'/S=V'/L^2=9.6/1^2=9.6dm