Question

16．家住东北某城市的汽车司机老杨每年到了冬季就有一件非常头痛的事情，那就是该城市的冬季平均气温很低，导致他每天下午开回的汽车停了一晚之后，第二天早晨发动机的散热器里的水便结了冰，水结冰后就不能在散热器中循环流动了．老杨为了避免水结冰带来的不便，他只好每天下午回家把散热器中的水放尽，第二天出车前再重新装上水．老杨儿子晓兵同学今年读八年级，他在读八年级之前就总想帮助父亲解决这一麻烦，但总想不出好办法，他今年学了物理之后，知道了水的凝固点是0℃，而还有许多液体的凝固点低于0℃，如酒精的凝固点是-117℃．他于是想到用其他液体代替水来对发动机进行散热也就不会结冰了，他把他的这种想法告诉了他爸爸，但他爸爸告诉他，其他液体冷却效果没有水的冷却效果好，他后来又想：“能不能让水与其他液体混合来降低凝固点呢？如酒精和水混合．”
问题：酒精和水的混合物的凝固点是否低于0℃？
实验：晓兵取来了一杯水和一些酒精，将少量的酒精倒入装有水的杯子中，然后将其放入冰箱的冷冻室中，并且用一支温度计测量其温度，每隔3min观察记录一次数据．
晓兵的实验数据结果记录如下：

时间/min	0	3	6	9	12	15	18	21	24
温度/℃	4	2	-2	-5	-8	-10	-12	-12	-12
状态	液	液	液	液	液	液	少量 固态	较多 固态	更多 固态

根据晓兵的实验探究过程和结果，回答以下问题：
（1）文中，晓兵爸爸告诉他：“其他液体冷却效果没有水的冷却效果好”，这是因为水比其他液体的比热容大．
（2）晓兵实验的这杯水和酒精的混合物的凝固点是-12℃．
（3）经研究发现，水和酒精混合物的凝固点不是固定不变的，你认为它的高低可能与两种物质混合的质量比例有关．用晓兵配制的混合液体能（选填：“能”或“不能”）帮助爸爸解决麻烦．

Answer 1

分析 （1）水的比热容大，在同等情况下，水可以吸收或放出更多的热量；
（2）从表中找出当混合物温度保持不变时，此时的温度就是它的凝固点；
（3）混合物的凝固点的高低与两种物质混合的质量比例有关系．结合实验的结果可对其利用价值做出判断．

解答 解：（1）水的比热容大，相同质量的水，升高相同的温度，水能够吸收更多的热量，因此常用作汽车发动机的冷却剂．
（2）读表中的数据可知，当温度为-12℃时，混合物处于固液混合状态，且温度保持不变，因此这杯水和酒精的混合物的凝固点是-12℃．
（3）研究发现，水和酒精混合物的凝固点不是固定不变的，它的高低可能与两种物质混合的质量比例有关．
用晓兵配制的混合液体，即有较低的凝固点，又有较大的比热容，因此能帮助爸爸解决麻烦．
故答案为：（1）比热容；（2）-12；（3）两种物质混合的质量比例； 能．

点评 明确本题材料中所涉及的物理现象和问题，运用比热容、凝固点等知识，通过分析相关现象和数据进行解答即可．