Question

某實(shí)驗(yàn)小組觀察100g冰熔化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后繪制了如圖所示的溫度-時(shí)間圖象，已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）．酒精燈在單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等且不計(jì)熱損失．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，熱量通過

 

的方式由酒精燈的火焰?zhèn)鹘o水，而不會(huì)反過來，說明能量的轉(zhuǎn)移具有方向性．
（2）由圖象可知，冰在熔化過程中不斷吸熱，溫度

 

，內(nèi)能

 

．（選填“增大”“不變”或“減小”）．
（3）進(jìn)一步觀察圖象會(huì)發(fā)現(xiàn)：冰比水吸熱升溫

 

 （選填“快”或“慢”），原因是

 

．
（4）試求對(duì)冰加熱的前2min內(nèi)冰吸收熱量

 

．

Answer 1

分析：（1）熱傳遞時(shí)，能量總是從高溫物體傳遞到低溫物體，即能量轉(zhuǎn)移具有方向性．
（2）晶體熔化過程溫度不變，但需要繼續(xù)加熱，所以內(nèi)能增加．
（3）升溫快慢與物質(zhì)不同狀態(tài)下的比熱容有關(guān)．
（4）利用吸熱公式Q_吸=c_水m_冰△t可求100g水前2min吸收的熱量，即溫度升高20℃吸收的熱量．

解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，熱量通過熱傳遞的方式由酒精燈的火焰?zhèn)鹘o水，而不會(huì)反過來，說明能量的轉(zhuǎn)移具有方向性．
（2）冰是晶體，在熔化過程中溫度不變，但要不斷吸熱，內(nèi)能增大．
（3）由圖象可以看出，升高相同的溫度，冰比水用的時(shí)間短，所以冰比水吸熱升溫快，原因是冰的比熱容比水的比熱容小
（4）冰的質(zhì)量m=100g=0.1kg，冰的比熱容為2100J/（kg?℃），前2min溫度升高20℃，
即Q_吸=c_水m_冰△t=2100J/（kg?℃）×0.1kg×20℃=4.2×10³J．
故答案為：（1）熱傳遞；（2）不變；增大；（3）快；由于水的比熱容大，在相同條件下，溫度變化小；（4）4.2×10³J．

點(diǎn)評(píng)：此題通過對(duì)圖象的分析，考查了對(duì)晶體熔化過程中的特點(diǎn)，從圖中找出相關(guān)的信息：熔點(diǎn)、熔化過程中的特點(diǎn)．同時(shí)還考查了對(duì)物體吸熱多少以及比熱容的分析．