Question

16．某小组观察200g冰熔化的实验装置如图甲，收集数据后绘制了图乙所示的温度-时间图象．根据图象判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度不变（升高/降低/不变）；热由酒精灯的火焰传给水，但不会反过来传递，这说明能量转化或转移有方向性．根据图象中信息和相关知识，估算烧杯中冰熔化吸收的热量约4.2×10⁴J．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）分析图乙的温度-时间图象得出答案；
（2）热传递时，能量总是从高温物体传递到低温物体，即能量转移具有方向性；
（3）可认为相同时间酒精灯放出的热量相同，相同时间内吸收的热量相同，首先根据Q_吸=cm△t求出水从22-26min吸收的热量，再求冰从0到2min吸收的热量．

解答 解：
（1）由图乙看出，冰在熔化时（第2min到22min），不断吸收热量，温度不变；
（2）热量只能由高温物体传递到低温物体，这说明能量的转移具有方向性；
（3）冰化水，质量不变，
200g水从0℃到10℃吸收的热量（4min吸收的热量）：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×10℃=8.4×10³J，
因为在每个单位时间内从酒精灯吸收的热量是相同的，
200g冰从-10℃到0℃吸收的热量（2min吸收的热量）：
Q_吸′=$\frac{1}{2}$×8.4×10³J=4.2×10³J．
故答案为：不变；方向；4.2×10⁴J．

点评 本题考查了学生对熔化规律、熔化图象的了解和吸热公式的应用，本题关键：知道在加热过程中单位时间内从酒精灯吸收的热量是相同的．