一升100℃的水里倒入一升0℃的水,得到的是不是两升50℃的水?为什么?

两部分相同质量的100度和0度(未结冰)的水倒在一起,温度会不会是50度? 首先应明确热水与冰水混合时与外界的换热可忽略,

然后查水的物理性质表可得0度时水的焓值为0kJ/kg,100度时水的焓值为419.10kJ/kg。100度的热水与0度的冰水等体积混合时,0度水的焓增与100度水的焓减应相等,

不是两升,因为水和冰的密度不同,一升冰融化后是没有一升水的,所以总体积小于两升。

不是50度,有两个原因:一是他们的同等状态下实际体积不相等,所以他们的能量并不能平均分配。二是状态转换会有能量的变化,冰融化成水需要消耗能量,最所以最后整体的温度会小于50度

不会是50°C 2升水。这里涉及两个物理学概念:水的热膨胀系数和水的比热。水的热膨胀系数随着温度变化而变化,不是一个恒定的值,水从0°升到3.98°C体积是在变小的,继续升高体积又变大,这个变化与温度之间不是同比例。所以一定质量的水,0°,50°,100°,体积不一样。

初中三年级以后,因为已经学到了能量守恒定律,所以,这个实验既要考虑密度的变化所带来的影响,也要考虑能量守恒定律的作用,计算起来就比较麻烦了。

A.先根据能量守恒定律求出两种水混合后的温度:958.345×100÷1958.185≈48.94(℃);

B.从上表查出水温为48.94℃时,水的密度为988.479克/立方分米;

C.最后计算出混合后水的体积:1958.185÷988.479≈1.981(立方分米)=1.981升。

因此,最终的、也是最正确的答案是:

1升100℃的水里倒入1升0℃的水后,得到混合后水的体积大约是1.981升,温度大约是48.94℃。

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