将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃.如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高( )
A.5℃ B.4℃
C.3℃ D.2℃
答案:B
解析:设热水和冷水的温度差为t,
∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,
∴Q吸=Q放,
从而可知,
cm0(t﹣10℃)=cm×10℃﹣﹣﹣①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,
Q吸=Q放,
从而可知,
cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得:
6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0,
整理得:
12℃×cm0=4℃×cm,
解得:
m=3m0;
代入①式可得,
t=40℃;
假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:
3m0c(40℃﹣△t)=mc△t,m=3m0;
联立两式解得:
△t=20℃;
40℃﹣20℃=20℃
则注入3杯水后,水温还会上升:
20℃﹣10℃﹣6℃=4℃。
故选:B。
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