Question

19．小亮观察200g冰熔化的实验装置如图甲所示，收集数据后绘制了如图乙所示的温度-时间图象．

（1）根据图象判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度不变；第10min时，这种物质的状态是固液共存．
（2）热量由大烧杯中热水传给试管中冰，但不会反过来由冰传递到热水，这说明能量的转化或转移具有方向性；
（3）在0min-2min内，冰吸收的热量为4200J．[冰的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）分析图乙的温度-时间图象得出答案；
（2）热传递时，能量总是从高温物体传递到低温物体，即能量转移具有方向性；
（3）利用吸热公式求200g冰在0min-2min内，冰吸收的热量，即温度升高10℃吸收的热量．

解答 解：（1）由图乙看出，冰在熔化时（第2分钟到12分钟），不断吸收热量，温度不变；第10min时，冰正在熔化，这种物质的状态是固液共存状态；
（2）热量只能由高温物体传递到低温物体，这说明能量的转移具有方向性．
（3）冰的质量m=200g=0.2kg．水的比热容为4200J/（kg•℃），从在0min-2min内温度升高10℃，即△t=10℃，
在0min-2min内，冰吸收的热量Q_吸=c_冰m_冰△t=2100J/（kg•℃）×0.2kg×10℃=4200J．
故答案为：（1）不变，固液共存；（2）方向；（3）4200．

点评 本题考查了学生对晶体熔化规律、熔化图象的了解与掌握，涉及到熔化过程吸收热量的计算，难易程度适中．