一升100℃的水裡倒入一升0℃的水,得到的是不是兩升50℃的水?為什麼

2020-12-05 騰訊網

兩部分相同質量的100度和0度（未結冰）的水倒在一起，溫度會不會是50度？ 首先應明確熱水與冰水混合時與外界的換熱可忽略，

然後查水的物理性質表可得0度時水的焓值為0kJ/kg，100度時水的焓值為419.10kJ/kg。100度的熱水與0度的冰水等體積混合時，0度水的焓增與100度水的焓減應相等，

不是兩升，因為水和冰的密度不同，一升冰融化後是沒有一升水的，所以總體積小於兩升。

不是50度，有兩個原因：一是他們的同等狀態下實際體積不相等，所以他們的能量並不能平均分配。二是狀態轉換會有能量的變化，冰融化成水需要消耗能量，最所以最後整體的溫度會小於50度

不會是50°C 2升水。這裡涉及兩個物理學概念:水的熱膨脹係數和水的比熱。水的熱膨脹係數隨著溫度變化而變化，不是一個恆定的值，水從0°升到3.98°C體積是在變小的，繼續升高體積又變大，這個變化與溫度之間不是同比例。所以一定質量的水，0°，50°，100°，體積不一樣。

初中三年級以後，因為已經學到了能量守恆定律，所以，這個實驗既要考慮密度的變化所帶來的影響，也要考慮能量守恆定律的作用，計算起來就比較麻煩了。

A.先根據能量守恆定律求出兩種水混合後的溫度:958.345×100÷1958.185≈48.94（℃）；

B.從上表查出水溫為48.94℃時，水的密度為988.479克/立方分米；

C.最後計算出混合後水的體積:1958.185÷988.479≈1.981（立方分米）＝1.981升。

因此，最終的、也是最正確的答案是:

1升100℃的水裡倒入1升0℃的水後，得到混合後水的體積大約是1.981升，溫度大約是48.94℃。

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