Question

小哲學了相關熱學知識后知道，晶體在熔化時需吸收熱量，但是溫度卻保持不變．他通過查找資料了解到，“熔化熱”的定義是：單位質量的某種晶體，在熔化成同溫度的液體時所吸收的熱量，叫做這種晶體的熔化熱．為了測量冰的熔化熱，他找來了功率為700W的電加熱器、帶有隔熱裝置的燒杯、秒表、________和天平等器材；設計了如圖所示裝置測量冰的熔化熱．
（1）原理：若質量為m的固體在T℃時全部熔化成T℃的液體時，吸收的熱量為Q，請寫出該固體的熔化熱λ的表達式為：λ=________．
（2）進行實驗：
a．從冰水混合物中稱量出質量為M的水加入燒杯中；
b．從冰水混合物中用天平稱量出質量m為0.5kg的冰塊加入燒杯中；
c．把加熱器放在燒杯中通電加熱．
①他從冰水混合物中迅速取出水和冰塊，保證了加熱前溫度為________℃．
②他所取的水和冰塊最少________．　　 A．要浸沒電加熱器　　B．沒有要求
（3）數據記錄和處理：
在熔化過程中，小哲仔細觀察了溫度計示數和時間，并作記錄如下，

	末溫	加熱時間
熔化過程	0℃	4min

在熔化過程中，溫度無變化，只有冰塊熔化吸收熱量，吸收的熱量為________J；
（4）根據熔化熱的定義，請你計算出冰的熔化熱．（不計熱損失．要求寫出必要計算步驟）

Answer 1

解：根據圖示可知，用到的器材有：電加熱器、帶有隔熱裝置的燒杯、秒表、溫度計和天平等器材；
（1）根據熔化熱的定義可得，熔化熱的表達式為λ=；
（2）①他從冰水混合物中迅速取出水和冰塊，保證了加熱前溫度為0℃．
②他所取的水和冰塊最少要浸沒電加熱器，否則會損壞加熱器．
（3）冰塊吸收的熱量：Q=W=Pt=700W×4×60s=1.68×10⁵J．
故答案為：溫度計；（1）λ=；（2）0；A；（3）1.68×10⁵J．
（4）冰塊的熔化熱：λ===3.36×10⁵J/kg．
答：冰塊的熔化熱為3.36×10⁵J/kg．
分析：根據圖示中的器材即可確定缺少的器材；
（1）根據熔化時溫度不變這一特點可知，結合熔化熱的概念，可得出它的定義式；
（2）①冰水混合物的溫度為0攝氏度；
②用加熱器加熱時，必須浸沒加熱器．
（3）電熱器產生的熱量全部轉換為冰塊熔化吸收熱量，因此直接根據Q=W=Pt即可求出冰塊吸收的熱量．
（4）已知冰塊吸收的熱量和冰塊的質量，直接根據λ=即可求出冰塊的熔化熱．
點評：（1）考查電功公式的計算，雖然與吸熱的數值相同，但這只是在理想狀態下，即放出的熱量全部被冰塊吸收；
（2）根據物理量的定義得出定義式，這也是我們在學習物理概念時經常用到的．