Question

某同学用酒精灯给一装有100g的冰的烧杯加热，同时每隔2分钟记一次温度，并将记录的数据绘制成如图所示，从12分钟到16分钟内，试求：
（1）水吸收的热量（不考虑冰变成水后汽化减少的质量）；
（2）这段时间中，那么至少需要燃烧多少酒精？（酒精的热值为3.0×10⁷J/kg）；
（3）这些冰全变成水后体积是变大还是变小？
（4）根据图中信息，你还能知道什么？请说一个相关的物理知识点．

Answer 1

解：（1）读图可知，在第12分钟时，水的温度为20℃，在第16分钟时，水的温度为60℃，代入公式得Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×0.1kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁴J；
（2）水吸收的热量由酒精燃烧放出，由公式Q=mq得，m===0.56g；
（3）冰熔化为水后，密度会增大，因此体积会变小；
（4）根据图象可得出的信息有：水的比热比冰的大；冰是晶体，有一定的熔点；冰在熔化时吸热，但温度不变等．（合理均可）
答：（1）水吸收的热量为1.68×10⁴J；
（2）这段时间中，至少要燃烧0.56g的酒精；
（3）冰变成水后，体积会变小；
（4）水的比热比冰的大；冰是晶体，有一定的熔点；冰在熔化时吸热，但温度不变等．
分析：（1）水吸收的热量可根据吸热公式求出，起止温度应从图中读出；
（2）根据总热量与酒精的热值可算出酒精的质量；
（3）冰熔化成水后密度变大，体积变小；
（4）从比热的角度，从吸热与温度变化的角度，从晶体熔化特点的角度均可得出信息．
点评：此题中考查了我们对吸热公式的运用、热值的理解、密度公式的理解等知识点，同时更注重了对图象的认识，具有一定的综合性和开放性，是我们应该重点掌握的．