Question

9．在“探究冰熔化特点”的实验中，用水浴法对100g碎冰加热，根据实验数据描绘出其温度随时间变化关系的图象如图所示，不计质量和热量损失．
（1）冰在熔化过程中，温度不变，内能变大．（选填“变大”“变小”或“不变“）
（2）由图象可知：冰在固态时的比热容为2.1×10³J/（kg•C），每加热1min，物质吸收8.4×10²J的热量．

Answer 1

分析 （1）冰在熔化过程中温度不变，但需要继续吸热，所以内能增加．
（2）用同一酒精灯完成冰熔化实验，相同时间内物质吸收的热量相同，从图象中找出冰和水的加热时间以及冰升高的温度，从而得出冰吸收的热量，由Q_吸=cm△t可得冰的比热容．
不计质量和热量损失，求得每加热1min水吸收的热量就等于冰吸收的热量．

解答 解：（1）冰是晶体，有一定的熔点，因此，冰在熔化过程中，吸收热量，但温度不变，同时内能变大．
（2）由图象可知，4min到5min的时间段内水的温度由0℃升高到2℃，则△t_水=2℃；
用同一酒精灯完成冰熔化实验，相同时间内物质吸收的热量相同，
由图象可知，在1min内，冰在熔化过程，冰升高的温度△t_冰=4℃；
则冰吸收的热量：Q_冰吸=Q_水吸；
c_水m_水△t_水=c_冰m_水△t_冰，
即4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×2℃=c_冰×0.1kg×4℃
解得c_冰=2.1×10³J/（kg•℃）．
每加热1min，△t_水=2℃；
Q_水吸c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×2℃=8.4×10²J，
不计质量和热量损失，Q_冰吸=Q_水吸=8.4×10²J．
故答案为：（1）不变；变大；（2）2.1×10³；8.4×10²．

点评 本题考查了熔化的温度时间图象和吸热公式Q_吸=cm△t的应用，知道相同时间内物质吸收的热量相同，是解答此题的关键．