Question

【題目】工匠用鋼鐵打制刀具時，有一個重要流程叫“淬火”，把剛打制成型的刀具放到爐火中充分煅燒，然后將其迅速放入水中驟冷。現有一成型的合金鋼刀具的質量為1kg，溫度為20℃，放入836℃的爐火中煅燒足夠長時間，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷卻。最后與水達到共同的溫度（不計過程中的熱量損失，c水=4.2×103J/（kg℃），c合金鋼=0.42×103J/（kg℃））求：

（1）此刀具在火爐中吸收了多少熱量？

（2）淬火后水的溫度為多少攝氏度？

Answer 1

【答案】（1）3.4272××105J；（2）36

【解析】

解：（1）將刀具放入836℃的爐火中煅燒足夠長時間，其末溫t=836℃，則刀具在爐火中吸收的熱量

.

（2）由題，將煅燒后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷卻，最后刀具與水達到共同的溫度，設為t′，

不計過程中的熱損失，則Q水吸=Q合放，

即：c水m水（t′﹣t0′）=c合金鋼m合金鋼（t﹣t′），

，

解得：t′=36℃。

答：（1）此刀具在火爐中吸收了3.4272××105J的熱量；

（2）淬火后水的溫度為36℃；