Question

【題目】某小組同學(xué)用一個酒精燈對質(zhì)量是100g、初溫度為-10℃的冰塊進行加熱，完成冰的熔化實驗。記錄的數(shù)據(jù)如圖象所示。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），酒精的熱值為3×107J/kg，已知整個實驗過程中酒精燃燒放出的熱量有10%會被吸收。

（1）AB段冰吸收的熱量________CD段水所吸收的熱量（選填“大于” 或“小于”或“等于”）。

（2）冰的比熱容是__________J/（kg·℃）。

（3）整個過程（AD 段）酒精燈中消耗的酒精是_____g。（冰或水的熱量散失忽略不計）

Answer 1

【答案】小于 2.1×103 3.5

【解析】

(1)[1]由圖可知，AB段加熱時間是5min，CD段加熱時間

25min-15min=10min，

加熱時間越長，吸收的熱量越多，所以AB段冰吸收的熱量小于CD段水所吸收的熱量；

(2)[2]因為冰化成水質(zhì)量不變，所以水的質(zhì)量

m水=100g=0.1kg，

由圖可知水的初溫為0℃、末溫為10℃，水吸收的熱量：

Q吸水=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.1kg×（10℃-0℃）=4.2×103J，

用一個酒精燈加熱，在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，AB段加熱時間5min，CD段加熱時間是10min，則AB段吸收的熱量

Q吸冰=Q吸水=×4.2×103J=2.1×103J，

冰的比熱容：

c冰==2.1×103J/（kg℃）；

(3)[3]整個過程加熱時間25min，吸收的熱量

Q吸=5Q吸冰=5×2.1×103J=1.05×104J，

由題可知，

Q吸=10%Q放，

則酒精完全燃燒放出的熱量：

Q放==1.05×105J，

酒精燈中消耗的酒精：

m酒精==0.0035kg=3.5g。