一杯初温T,质量M的冷水,加入一勺初温t,质量m的热水,温度上升5℃,再加入相同的1勺,温度上升3℃,M=3m,如果再加入7勺,温度上升多少
解析:设热水温度下降△t1,根据热平衡方程,可得
cM×5℃=cm△t1 即
3m×5℃=cm△t1 故
△t1=15℃
由于其末温相同,故
T+5℃=t-15℃
t-T=20℃
再加一勺,此时设热水温度下降△t2,一勺的质量为m0,则由于温度上升3℃,此时温水的质量是M+m=4m,故
4cm ×3℃=cm0△t2 且
t-15℃+3℃=t-△t2
△t2= 15℃-3℃=12℃ 并代入上式得
m=m0
此时的温水的质量为:4m+m0=5m,温度是t-12℃。故再加7勺,则所加的热水质量是7m0=7m,温度仍然为t.设热水下降△t4,温水上升△t3。则由此得
5cm△t3=7cm0△t4 且末温相同,故
t-12℃+△t3=t-△t4
△t3+△t4=12℃…………(1)
5△t3=7△t4…………(2)
联立(1)、(2)并解之得:
△t3=7℃
即其温度上升7℃
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