量热法：冷热混合

1·预测

将热铝块放入较冷的水中。如果在相同的起始温度下使用更大的铝块（更多的质量），最终的平衡温度会升高还是降低？

• 较大的热块会提高最终平衡温度。
• 较大的热块会降低最终平衡温度。
• 最终温度并不取决于铝块的质量。

2·设置

1. 打开「量热法：冷热混合（hot-cold-mix）」预设并按重置。 290 K 的 1 千克水（主体 1）将与 400 K 的铝块（主体 2）混合。
2. 启用平衡温度读数。
3. 设置每次试验的铝块质量并记录平衡温度。

3·收集数据

针对三次试验，绘制平衡温度T_eq（y轴）相对铝块质量m₂（x轴）的关系图。

4·分析

1. 对于其中一次试验，使用水m₁ = 1 kg、c₁ = 4186 J/(kg·K)、T₁ = 290 K，以及铝c₂ = 900 J/(kg·K)、T₂ = 400 K，计算T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂)。将结果与表格比较。
2. 解释为什么增加热块的质量会提高平衡温度，尽管其比热 (900 J/(kg·K)) 远低于水的 (4186 J/(kg·K))。

5·扩展

1. 与大多数材料相比，水的比热容异常高。请用与本实验相同的能量平衡概念，解释为什么沿海气候的气温波动通常比内陆地区更温和。
2. 铝块损失的热量应该恰好等于水获得的热量（能量守恒，假设没有损失到周围环境）。对于一项试验，请使用每个主体的 Q = mcΔT 来验证这一点。

这个实验背后的物理原理

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