Question

某小組觀察200g冰熔化的實驗裝置如圖甲，收集數據后繪制了圖乙所示的溫度-時間圖象．[已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）、冰的比熱容為2.1×10³J/（kg?℃）]
（1）根據圖象判斷：冰在熔化時，不斷吸收熱量，溫度______（選填“升高”、“降低”或“不變”）．
（2）熱由酒精燈的火焰?zhèn)鹘o水，但不會反過來傳遞，這說明能量轉化或轉移有______性．
（3）根據圖象中的信息和相關知識，估算燒杯中冰熔化吸收的熱量約______J．

Answer 1

解：（1）由圖乙看出，冰在熔化時（第2分鐘到33分鐘），不斷吸收熱量，溫度不變；
（2）熱量只能由高溫物體傳遞到低溫物體，這說明能量的轉移具有方向性；
（3）200g冰從-10℃到0℃吸收的熱量（2min吸收的熱量）：
Q_吸=c_冰m_冰△t=2.1×10³J/（kg?℃）×0.2kg×10℃=4.2×10³J，
∵冰在每個單位時間內從酒精燈吸收的熱量是相同的，
∴熔化階段31分鐘吸收的熱量：
Q_吸′=×4.2×10³J=6.51×10⁴J．
故答案為：（1）不變；（2）方向；（3）6.51×10⁴．
分析：（1）冰是晶體，在熔化過程中不斷吸熱，但溫度保持不變；
（2）熱傳遞具有方向性；
（3）可認為相同時間酒精燈放出的熱量相同，首先根據Q吸=cm△t求出冰從0到2min吸收的熱量，然后根據冰熔化所用的時間，求出冰熔化過程中吸收的熱量．
點評：本題考查了學生對熔化規(guī)律、熔化圖象的了解與掌握，涉及到熔化過程吸收熱量的估算，有難度．