Question

7．冰和水的吸熱能力相同嗎？小漢對(duì)此進(jìn)行了探究．他給一塊初溫為-4℃的冰加熱，觀察到冰融化成水后，再在加熱到4℃．實(shí)驗(yàn)過程中酒精燈火焰一直穩(wěn)定，他每隔相等的加熱時(shí)間，記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的圖象．根據(jù)圖象回答：
（1）實(shí)驗(yàn)中冰和水的質(zhì)量相等嗎？為什么？
（2）冰和水誰的吸熱能力強(qiáng)，你判斷的依據(jù)是什么？
（3）如果水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），求冰的比熱容．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類、質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，所以在加熱時(shí)應(yīng)注意控制變量；
（2）在質(zhì)量相同、升高相同的溫度時(shí)的不同物質(zhì)，吸收的熱量多的物質(zhì)，其吸熱能力強(qiáng)；
（3）根據(jù)冰和水加熱所用的時(shí)間比值推算冰的比熱容．

解答 解：
（1）在探究“冰和水的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，需使物質(zhì)不同，其它條件相同，所以要使冰和水的質(zhì)量相同；
（2）根據(jù)圖可知：在質(zhì)量、升高相同的溫度時(shí)，水的加熱時(shí)間長，說明水吸收的熱量比冰吸收的熱量多；所以水的吸熱能力強(qiáng)；
（3）由圖可知，冰和水在吸收相同的熱量且升高相同的溫度后，冰加熱的時(shí)間是1min，水加熱時(shí)間是2min，水加熱的時(shí)間是冰加熱時(shí)間的2倍，所以水的比熱容是冰比熱容的2倍，所以冰的比熱容是c_冰=$\frac{1}{2}$c_水=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：
（1）實(shí)驗(yàn)中冰和水的質(zhì)量相等；因?yàn)槲镔|(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類、質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，控制冰和水的質(zhì)量相等，方便比較冰和水的吸熱能力；
（2）水的吸熱能力強(qiáng)，在質(zhì)量、升高相同的溫度時(shí)，水的加熱時(shí)間長，說明水吸收的熱量比冰吸收的熱量多，說明水的吸熱能力強(qiáng)；
（3）冰的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了不同物質(zhì)吸熱能力與什么因素有關(guān)，及能夠利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．