作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [题目] 求混合後的温度?
时间Fri Jul 6 14:30:52 2007
※ 引述《graysinger (i do not know)》之铭言:
: '※ 引述《graysinger (i do not know)》之铭言:
: : [领域] 热力学
: : [来源] 参考书
: : [题目] 质量比 1:2:3 的三种液体比热分别为 0.4、0.3、0.2 cal/g。C,若最初
: : 三液体温度分别为 55。C、 20。C、 50。C,则将三液体混合後若无热量散
: : 失的终温为多少? (A)30 (B)35 (C)40 (D)45 (E)50 。C
: : [瓶颈] 原本是想用M×0.4×(55-T)=2M×0.3×(T-20)=3M×0.2×(50-T) 来解,
: : 但解不出来。
: : 後来把题目想成先将两液体混合,算出T1,再将第三液体混入来求终温,可
: : 是两液体混合後的比热变成多少不知道,仍解不出来。
: : {参考答案} (A)30 。C
: 利用ΣM s △T=0 算出来的结果是 T=40 ,所以应该是参考书的答案给错了。
: 另外两液体混合後的比热真的是用加成的关系就可算出吗?就假设理想溶液好了,但我
: 还是不会求混合後的比热。所以这题我不应该用第二个想法来做才对。
混合後的比热应该是
ΣM s
-------
ΣM
至於为什麽 请自己好好想一想
这是建立在 热容量(不是比热) 和 质量 的可加成性
也就是说
A液 每克 上升 1度C 需要 s 卡的热
B液 每克 上升 1度C 需要 s' 卡的热
则a克的A液 加上 b 克的B液的混合液
上升 1 度 就需要 as + bs' 卡的热
而 混合液 的质量是 a + b 克
因此混合液的比热是其热容量除以质量
as + bs'
= ----------
a + b
我还是要强调
假如以上所说的 热容量的可加成性不成立的话
那麽这种问题根本不能计算
以用 ΣM s △T=0 这个算法来说
这个式子算出来的其实是 把各个液体靠在一起达到热平衡时的温度
用这个式子去算混合後的温度的话,那就相当於假设
混合液的最後温度,和先把液体靠在一起达到热平衡之後
再混合的温度相同,而且还要假定最後混合时不会再有温度变化
如果上面的假设成立的话(比如说,假定为理想溶液)
那麽容易论证热容的可加性也会成立
只要把加热混合液的过程
想成分别加热各别溶液,最後再混合即可
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 61.57.65.69
1F:推 graysinger:谢谢m大详细的说明,经过我的计算发现这题热容量不具加 07/06 14:54
2F:→ graysinger:成性,如果这题答案确定是T=40。 07/06 14:56
3F:推 mantour:你真的看懂我的说明了吗? 07/06 15:00
4F:→ mantour:如果答案T=40 为何热容量不具加成性? 07/06 15:01
5F:→ mantour:用第二种想法和用前面的算法算出来的答案是一样的 07/06 15:01
6F:→ mantour:不管用哪种算法都要热容量具可加成性才有办法算 07/06 15:02
7F:推 mantour:否则就要知道更多条件 07/06 15:06
8F:推 graysinger:我错了,纯粹计算错误,结果真的热容量具加成性,答案ꐠ 07/06 15:18
9F:→ graysinger:仍然是T=40。谢啦。 07/06 15:20