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初中科学
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解答题
1.
(2017·浙江竞赛)
在野外施工中,需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10℃升高到63℃或以上。现只有保温瓶中1.2千克温度为90℃的热水可以利用,不计热损失,请酗十一个加热构件的方案。同学甲设计的方案和运算如下:将铝合金构件直接放人90℃热水中,在不考虑热损失的前提下,热水放出的热量等于构件吸收的热量。根据热量计算公式:Q
放
=cm
1
(t
l
-t)、Q
吸
=Cm
2
(t-t
2
),将数值代入计算,得出构件与热水在达到热平衡时的温度t=56.2℃。显然,这种方案不能使构件达到规定的温度。同学乙设计的方案是把90℃的热水分成等质量的两份,让构件先放人第一份90℃的热水中,达到热平衡后取出,再放入第二份90℃的热水中,再使构件与热水达到热平衡。通过计算表明,这一方案可使构件的最后温度达到61.7℃。问:
(1) 怎样才能让构件达到63℃呢?请写出你的设计方案。
(2) 若采用最佳加热方案,构件最后的温度可达69.5℃。这一结果启示我们,工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件,请简要说明这种最佳冷却方案。
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