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0.2kg），收集数据后绘制了图乙所示的温度-时间图象．[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）在对冰块加热的过程中，要用搅拌器不断地搅拌冰块，其目的是为了______．
（2）根据图象可知：冰的熔点是______℃，冰在熔化过程中，不断吸收热量，温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）．
（3）从18min到22min的时间段内，水吸收的 热量是______J．
（4）设酒精灯在相同的时间内放出的热量相等，且不计热损失，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______J．

Answer 1

解：（1）搅拌器不断地搅拌冰块，其目的是为了使冰块受热均匀．
（2）由图象知，冰熔化过程中，不断吸收热量，温度保持0℃不变，所以冰的熔点是0℃．
（3）冰的质量是0.2kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，所以水的质量是0.2kg，
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×（20℃-0℃）=1.68×10⁴J．
（4）设酒精灯在相同的时间内放出的热量相等，且不计热损失，
水在18min到22min，4min内吸收了1.68×10⁴J热量，
冰熔化经历了16min，所以冰熔化需要的热量是4×1.68×10⁴J=6.72×10⁴J．
故答案为：（1）受热均匀；（2）0；不变；（3）1.68×10⁴；（4）6.72×10⁴．
分析：（1）用搅拌器搅拌冰块是为了使冰块受热均匀．
（2）晶体熔化时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是晶体的熔点．
（3）质量是物体的一种属性，不随状态、位置、形状的变化而变化．
知道水的质量、温度变化量、比热，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．
（4）知道水在18min到22min吸收的热量，酒精灯在相等时间内放出的热量相同，求出冰熔化吸收的热量．
点评：此题通过晶体熔化考查了热量计算、晶体熔点、晶体熔化特点等．此题综合性较强．