Question

16．小华设计了如图所示的甲、乙两种装置来探究“冰熔化时温度变化规律”．

（1）为使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，小华应选用乙（“甲”或“乙”）装置来进行实验；同时，实验应选用碎冰块（“大冰块”或“碎冰块”）来进行实验，效果更好些；
（2）实验室常用的温度计（如图丙）分度值是1℃，小华某一时刻观察到温度计示数如图丙所示，该温度值为-2℃．
（3）如图丁所示是冰温度随加热时间变化的图象，由图象可知：冰的熔化过程共持续了4min；加热至第8min时，物质的状态为液态．
（4）小红把冰直接放在烧杯中，未用酒精灯加热冰也熔化了，此时冰熔化需要（选填“需要”或“不需要”）吸收热量，他还发现冰熔化时烧杯外壁有一层水珠，这是液化现象．
（5）同一实验室其他小组的一个同学却发现，他们所用的温度计放在冰水混合物中时示数是4℃；放在沸水中，示数是94℃．用此温度计测得一杯水的温度为40℃，该示数是否可信？可信．（选填“可信”或“不可信”）

Answer 1

分析 （1）利用水浴法加热，可以使固态物质受热均匀，且可以防止温度上升较快，便于测量温度；
使试管中的晶体均匀受热，应将其弄碎．
（2）根据温度计的分度值，结合液面的位置即可读数．
（3）晶体从开始熔化到完全熔化为熔化过程；在熔化之前为固态；熔化过程中为固液混合态；完全熔化后为液态．
（4）晶体在熔化过程中虽然温度保持不变，但需要吸热；物质由气态变成液态的过程叫做液化，液化放热．
（5）在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数4℃所对应的实际温度是0℃，示数94℃对应的实际温度是100℃．
由于4℃到94℃之间有90个格，那么用实际的100℃除以90个格就是这支温度计一个小格表示的温度值了，即$\frac{100℃}{90}$；
那么当示数为40℃时，从4℃到40℃之间有36个格，用36×$\frac{100℃}{90}$算出的就是实际的温度．

解答 解：（1）利用水浴法加热，不但能使试管受热均匀，而且物质的温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的温度，故应选择乙装置．
实验中宜选用等质量的碎冰块，均匀受热，可以减小误差．
（2）由图可知温度计的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度线下方，因此该温度计的示数是-2℃．
（3）由图知，冰在加热后2min到第6min这段时间虽然不断的吸热，温度却保持不变，这是冰的熔化过程，持续了4min．
第8min温度高于熔点，此时冰块已完全熔化完，为液态；
（4）冰熔化需要吸收热量，虽然未给冰加热，但周围温度高于冰的温度，所以冰可以吸收到热量；
烧杯外壁有一层水珠，空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃杯凝结成小水滴，属于液化现象．
（5）当温度为40℃时，实际温度为t₁=（40-4）×$\frac{100℃}{90}$=40℃，恰好相等．
故答案为：（1）乙；碎冰块；（2）1；-2；（3）4；液态；（4）需要；液化；（5）可信．

点评 本题是探究冰的熔化特点实验，考查了固态物质的加热方法、晶体的熔化特点、沸点的概念、温度计的读数、晶体熔化图象的分析等，考查全面，难度适中．