小华是位爱钻研的同学，学过物态变化后一直想知道1kg、0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收多少热量，现在他利用学过的知识设计了如下实验：冬天，在-5℃的室外量取20g冰，迅速放入装100g、50

Question

小华是位爱钻研的同学，学过物态变化后一直想知道1kg、0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收多少热量，现在他利用学过的知识设计了如下实验：冬天，在-5℃的室外量取20g冰，迅速放入装100g、50℃的温水盖子上插着温度计的保温杯中，待温度计示数稳定后，示数为27.9℃，请帮他计算：[c_冰=2.1×10³J/（kg•℃），c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]求：
（1）20g、-5℃的冰升温到0℃时吸收的热量；
（2）20g、0℃的水升温到27.9℃时吸收的热量；
（3）100g、50℃的水降温到27.9℃时放出的热量；
（4）不计热损失，1kg、0℃的冰全部熔化为0℃的水需吸收的热量为多少？

Answer 1

（1）20g、-5℃的冰升温到0℃时吸收的热量：
Q_吸1=c_冰m_冰△t_冰=2.1×10³J/（kg•℃）×20×10^-3kg×[0℃-（-5℃）]=210J；
（2）20g、0℃的水升温到27.9℃时吸收的热量：
Q_吸2=c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×20×10^-3kg×（27.9℃-0℃）=2343.6J；
（3）100g、50℃的水降温到27.9℃时放出的热量：
Q_放=c_水m_水′△t_水′=4.2×10³J/（kg•℃）×100×10^-3kg×（50℃-27.9℃）=9282J；
（4）100g、50℃的水降温到27.9℃时放出的热量等于20g、-5℃的冰升温到0℃时吸收的热量、20g冰熔化成0℃的水吸收的热、20g、0℃的水升温到27.9℃时吸收的热量之和，
即：Q_放=Q_吸1+Q_熔吸+Q_吸2，
20g冰熔化成0℃的水吸收的热：
Q_熔吸=Q_放-Q_吸1-Q_吸2=9282J-210J-2343.6J=6728.4J，
1kg冰熔化成0℃的水吸收的热：
Q_熔=Q_熔吸×50=6728.4J×50=336420J．
答：（1）20g、-5℃的冰升温到0℃时吸收的热量为210J；
（2）20g、0℃的水升温到27.9℃时吸收的热量为2343.6J；
（3）100g、50℃的水降温到27.9℃时放出的热量为9282J；
（4）不计热损失，1kg、0℃的冰全部熔化为0℃的水需吸收的热量为336420J．