Question

某同學用酒精燈給一裝有100g的冰的燒杯加熱，同時每隔2分鐘記一次溫度，并將記錄的數據繪制成如圖所示，從12分鐘到16分鐘內，試求：
（1）水吸收的熱量（不考慮冰變成水后汽化減少的質量）；
（2）這段時間中，那么至少需要燃燒多少酒精？（酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）；
（3）這些冰全變成水后體積是變大還是變小？
（4）根據圖中信息，你還能知道什么？請說一個相關的物理知識點．

Answer 1

解：（1）讀圖可知，在第12分鐘時，水的溫度為20℃，在第16分鐘時，水的溫度為60℃，代入公式得Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×0.1kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁴J；
（2）水吸收的熱量由酒精燃燒放出，由公式Q=mq得，m===0.56g；
（3）冰熔化為水后，密度會增大，因此體積會變小；
（4）根據圖象可得出的信息有：水的比熱比冰的大；冰是晶體，有一定的熔點；冰在熔化時吸熱，但溫度不變等．（合理均可）
答：（1）水吸收的熱量為1.68×10⁴J；
（2）這段時間中，至少要燃燒0.56g的酒精；
（3）冰變成水后，體積會變小；
（4）水的比熱比冰的大；冰是晶體，有一定的熔點；冰在熔化時吸熱，但溫度不變等．
分析：（1）水吸收的熱量可根據吸熱公式求出，起止溫度應從圖中讀出；
（2）根據總熱量與酒精的熱值可算出酒精的質量；
（3）冰熔化成水后密度變大，體積變小；
（4）從比熱的角度，從吸熱與溫度變化的角度，從晶體熔化特點的角度均可得出信息．
點評：此題中考查了我們對吸熱公式的運用、熱值的理解、密度公式的理解等知識點，同時更注重了對圖象的認識，具有一定的綜合性和開放性，是我們應該重點掌握的．