Question

小明用如图甲所示的实验装置观察冰的熔化（冰的质量为200g），收集数据后绘制了图乙所示的温度-时间图象．
（l）根据图象可知：冰的熔点是

0

℃，熔化过程经历了

31

min．在熔化过程中，冰不断吸收热量，温度

不变

（选填“升高”“降低”或“不变”）．
（2）热量由酒精灯的火焰传给水，但不会反过来传递，这说明能量转移具有

方向

性．
（3）根据图象信息和相关知识，可估算出烧杯中冰熔化吸收的热量约

6.51×10⁴

J．
[冰的比热容为2.1×10³J/（kg?℃），设酒精灯在相同的时间内放出的热量相等，且不计热损失]．

Answer 1

分析：（1）分析图乙的温度-时间图象得出答案；
（2）热传递时，能量总是从高温物体传递到低温物体，即能量转移具有方向性．
（3）酒精灯在每个单位时间内提供的热量是相同的，冰的比热容为2.1×10³J/（kg?℃），利用吸热公式求200g冰从-10℃到0℃吸收的热量，即2min吸收的热量，再估算熔化阶段31分钟吸收的热量．

解答：解：（1）由图乙看出，冰在0℃时吸收热量温度不变，故冰的熔点为0℃；
冰从第2分钟到33分钟熔化，经历的时间t=33min-2min=31min；冰在熔化时不断吸收热量，温度不变．
（2）热量只能由高温物体传递到低温物体，不能由低温物体传到高温物体，这说明能量在转化或转移时具有方向性．
（3）200g冰从-10℃到0℃吸收的热量（2min吸收的热量）：
Q_吸=c_冰m_冰△t=2.1×10³J/（kg?℃）×0.2kg×10℃=4.2×10³J，
∵冰在每个单位时间内从酒精灯吸收的热量是相同的，
∴熔化阶段31分钟吸收的热量：
Q_吸′=

1

2

×4.2×10³J×31=6.51×10⁴J．
故答案：（1）0；31；不变；（2）方向；（3）6.51×10⁴．

点评：本题考查了学生对熔化规律、熔化图象的了解与掌握，涉及到熔化过程吸收热量的估算，有一定难度．