Question

小明用如圖甲所示的實驗裝置觀察冰的熔化（冰的質量為200g），收集數(shù)據(jù)后繪制了圖乙所示的溫度-時間圖象．
（l）根據(jù)圖象可知：冰的熔點是______℃，熔化過程經(jīng)歷了______min．在熔化過程中，冰不斷吸收熱量，溫度______（選填“升高”“降低”或“不變”）．
（2）熱量由酒精燈的火焰?zhèn)鹘o水，但不會反過來傳遞，這說明能量轉移具有______性．
（3）根據(jù)圖象信息和相關知識，可估算出燒杯中冰熔化吸收的熱量約______J．
[冰的比熱容為2.1×10³J/（kg?℃），設酒精燈在相同的時間內放出的熱量相等，且不計熱損失]．

Answer 1

解：（1）由圖乙看出，冰在0℃時吸收熱量溫度不變，故冰的熔點為0℃；
冰從第2分鐘到33分鐘熔化，經(jīng)歷的時間t=33min-2min=31min；冰在熔化時不斷吸收熱量，溫度不變．
（2）熱量只能由高溫物體傳遞到低溫物體，不能由低溫物體傳到高溫物體，這說明能量在轉化或轉移時具有方向性．
（3）200g冰從-10℃到0℃吸收的熱量（2min吸收的熱量）：
Q_吸=c_冰m_冰△t=2.1×10³J/（kg?℃）×0.2kg×10℃=4.2×10³J，
∵冰在每個單位時間內從酒精燈吸收的熱量是相同的，
∴熔化階段31分鐘吸收的熱量：
Q_吸′=×4.2×10³J×31=6.51×10⁴J．
故答案：（1）0；31；不變；（2）方向；（3）6.51×10⁴．
分析：（1）分析圖乙的溫度-時間圖象得出答案；
（2）熱傳遞時，能量總是從高溫物體傳遞到低溫物體，即能量轉移具有方向性．
（3）酒精燈在每個單位時間內提供的熱量是相同的，冰的比熱容為2.1×10³J/（kg?℃），利用吸熱公式求200g冰從-10℃到0℃吸收的熱量，即2min吸收的熱量，再估算熔化階段31分鐘吸收的熱量．
點評：本題考查了學生對熔化規(guī)律、熔化圖象的了解與掌握，涉及到熔化過程吸收熱量的估算，有一定難度．