Question

【题目】小明看到一句农谚：“下雪不冷化雪冷”，他很好奇，想具体了解一下冰雪熔化时要吸收多少热量。于是查找了资料，知道“熔化热”的定义是：单位质量的某种晶体，在熔化成同温度的液体时吸收的热量，叫做这种晶体的熔化热。他想用实验测量一下冰的熔化热，于是找来了一些实验器材：一架天平和配套的砝码、一支实验室温度计（0～100℃）、一个有密封盖子的保温桶、一个小烧杯、一把摄子和一个专门用来在冰箱中冻小冰块的塑料冰格，又观察到家里的冰箱面板上显示冷冻室温度恒为﹣18℃．请帮助小明设计一下用这些器材粗测冰块熔化热的方案，要求写出实验的步骤和用测量的物理量计算冰的熔化热λ的表达式（水和冰的比热容分别用c水和c冰表示）。

Answer 1

【答案】见解析

【解析】

（一）实验步骤：

（1）用调好的天平测量小烧杯的质量m1；

（2）用小烧杯盛取足量的水，再用天平测量小烧杯和水的质量m2；

（3）将水倒入保温桶内，用温度计测量水的温度t1；

（4）提前较长时间将用冰格盛适量水放在冰箱冷冻室冻成冰块，用镊子取适量冰块放在小烧杯中，迅速用天平测量出其总质量m3后，立刻将冰块倒入保温桶内的水中，盖紧桶盖；

（5）轻轻摇晃保温桶使水温均匀，并仔细听声音，能听出冰块熔化完毕后，打开桶盖，用温度计测出保温桶内水的温度t2。

（二）保温桶内原来水的质量m水＝m2﹣m1，其初温为t1，末温为t2，

则其放出的热量Q放＝c水（m2﹣m1）（t1﹣t2），

冰的质量m冰＝m3﹣m1，

冰从﹣18℃达到熔点0℃时吸收的热量Q冰吸＝c冰（m3﹣m1）×18℃，

冰熔化成水后质量不变，温度从0℃达到t2时吸收的热量Q水吸＝c水（m2﹣m1）t2，

冰熔化时吸收的热量：

Q熔吸＝Q放﹣Q水吸﹣Q冰吸＝c水（m2﹣m1）（t1﹣t2）﹣c水（m2﹣m1）t2﹣c冰（m3﹣m1）×18℃，

冰块的熔化热的表达式为：

λ＝。