Question

某小组同学用一个酒精灯对质量是100g、初温度为-10℃的冰块进行加热，完成冰的熔化实验。记录的数据如图象所示。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），酒精的热值为3×10⁷J/kg，已知整个实验过程中酒精燃烧放出的热量有10%会被吸收。

（1）AB段冰吸收的热量________CD段水所吸收的热量（选填“大于” 或“小于”或“等于”）。

（2）冰的比热容是__________J/（kg·℃）。

（3）整个过程（AD 段）酒精灯中消耗的酒精是_____g。（冰或水的热量散失忽略不计）

Answer

小于 2.1×103 3.5

【解析】

(1)[1]由图可知，AB段加热时间是5min，CD段加热时间

25min-15min=10min，

加热时间越长，吸收的热量越多，所以AB段冰吸收的热量小于CD段水所吸收的热量；

(2)[2]因为冰化成水质量不变，所以水的质量

m水=100g=0.1kg，

由图可知水的初温为0℃、末温为10℃，水吸收的热量：

Q吸水=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（10℃-0℃）=4.2×103J，

用一个酒精灯加热，在相同时间内吸收的热量相同，AB段加热时间5min，CD段加热时间是10min，则AB段吸收的热量

Q吸冰=Q吸水=×4.2×103J=2.1×103J，

冰的比热容：

c冰==2.1×103J/（kg•℃）；

(3)[3]整个过程加热时间25min，吸收的热量

Q吸=5Q吸冰=5×2.1×103J=1.05×104J，

由题可知，

Q吸=10%Q放，

则酒精完全燃烧放出的热量：

Q放==1.05×105J，

酒精灯中消耗的酒精：

m酒精==0.0035kg=3.5g。