Question

16．小紅在自然條件下完成了冰的熔化實驗，并描繪出溫度隨時間變化的關(guān)系圖線，如圖所示，實驗時，冰的質(zhì)量為0.5kg，相同時間冰和水吸收的熱量相同．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（1）根據(jù)圖線，你能得到的一條信息是：冰在熔化時溫度保持不變．
（2）CD段水吸收的熱量是多少？
（3）計算出冰的比熱容．

Answer 1

分析 （1）冰吸收熱量，溫度升高；冰在熔化過程中，吸收熱量，溫度保持不變；冰全部熔化成水，水吸收熱量，溫度升高．
（2）冰變成水，物質(zhì)的狀態(tài)變化，質(zhì)量不變．
CD段是水，知道水的質(zhì)量、比熱、溫度變化，根據(jù)Q=cm△t，計算水吸收的熱量．
（3）在AB段，知道吸收的熱量、質(zhì)量、溫度變化量，根據(jù)Q=cm△t，計算冰的比熱．

解答 解：
（1）冰吸收熱量，溫度升高．達(dá)到熔化，繼續(xù)吸收熱量，溫度保持不變，完成熔化過程．冰全部熔化之后，水吸收熱量，溫度升高．
（2）冰的質(zhì)量為0.5kg，冰熔化成水，狀態(tài)變化，質(zhì)量不變，水的質(zhì)量是0.5kg，
由圖象知，水從0℃升高到20℃，
所以，水吸收的熱量為：Q_吸水=cm△t=0.5kg×4.2×10³J/（kg•℃）×20℃=4.2×10⁴J．
（3）冰從-20℃吸收熱量升高到0℃，需要了5min，吸收熱量為：Q_吸冰=$\frac{1}{2}$Q_吸水=$\frac{1}{2}$×4.2×10⁴J=2.1×10⁴J，
由Q_吸=cm△t得冰的比熱容為：c_冰=$\frac{{Q}_{冰}}{m△t}$=$\frac{2.1×1{0}^{4}J}{0.5kg×20℃}$=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：
（1）冰在熔化時溫度保持不變；
（2）CD段水吸收的熱量是4.2×10⁴J．
（3）冰的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）．

點評 本題主要考查Q=cm△t的應(yīng)用，知道其中的三個量，求第四個量．利用好條件“相同時間冰和水吸收的熱量相同”是關(guān)鍵．