Question

4．某小组观察200g冰熔化的实验装置如图甲，收集数据后绘制了图乙所示的温度-时间图象．[已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）、冰的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）]．
（1）根据图象判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度不变（升高/降低/不变）；
（2）根据图象中的信息和相关知识，估算烧杯中冰熔化吸收的热量约6.3×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）冰是晶体，在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变；
（2）可认为相同时间酒精灯放出的热量相同，首先根据Q吸=cm△t求出冰从0到2min吸收的热量，然后根据冰熔化所用的时间，求出冰熔化过程中吸收的热量．

解答 解：（1）由图乙看出，冰在熔化时（第2分钟到33分钟），不断吸收热量，温度不变；
（2）200g冰从-10℃到0℃吸收的热量（2min吸收的热量）：Q_吸=c_冰m_冰△t=2.1×10³J/（kg•℃）×0.2kg×10℃=4.2×10³J，
冰在每个单位时间内从酒精灯吸收的热量是相同的，熔化阶段28分钟吸收的热量：Q_吸′=$\frac{28min}{2min}$×4.2×10³J=5.88×10⁴J．
故总热量为：Q=4.2×10³J+5.88×10⁴J=6.3×10⁴J．
故答案为：（1）不变；（2）6.3×10⁴．

点评 本题考查了学生对熔化规律、熔化图象的了解与掌握，涉及到熔化过程吸收热量的估算，有难度．