Question

16．小華設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置來探究“冰熔化時溫度變化規(guī)律”．

（1）為使試管中的冰受熱均勻，且便于記錄各時刻的溫度值，小華應選用乙（“甲”或“乙”）裝置來進行實驗；同時，實驗應選用碎冰塊（“大冰塊”或“碎冰塊”）來進行實驗，效果更好些；
（2）實驗室常用的溫度計（如圖丙）分度值是1℃，小華某一時刻觀察到溫度計示數(shù)如圖丙所示，該溫度值為-2℃．
（3）如圖丁所示是冰溫度隨加熱時間變化的圖象，由圖象可知：冰的熔化過程共持續(xù)了4min；加熱至第8min時，物質(zhì)的狀態(tài)為液態(tài)．
（4）小紅把冰直接放在燒杯中，未用酒精燈加熱冰也熔化了，此時冰熔化需要（選填“需要”或“不需要”）吸收熱量，他還發(fā)現(xiàn)冰熔化時燒杯外壁有一層水珠，這是液化現(xiàn)象．
（5）同一實驗室其他小組的一個同學卻發(fā)現(xiàn)，他們所用的溫度計放在冰水混合物中時示數(shù)是4℃；放在沸水中，示數(shù)是94℃．用此溫度計測得一杯水的溫度為40℃，該示數(shù)是否可信？可信．（選填“可信”或“不可信”）

Answer 1

分析 （1）利用水浴法加熱，可以使固態(tài)物質(zhì)受熱均勻，且可以防止溫度上升較快，便于測量溫度；
使試管中的晶體均勻受熱，應將其弄碎．
（2）根據(jù)溫度計的分度值，結(jié)合液面的位置即可讀數(shù)．
（3）晶體從開始熔化到完全熔化為熔化過程；在熔化之前為固態(tài)；熔化過程中為固液混合態(tài)；完全熔化后為液態(tài)．
（4）晶體在熔化過程中雖然溫度保持不變，但需要吸熱；物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做液化，液化放熱．
（5）在一標準大氣壓下冰水混合物的溫度是0℃，沸水的溫度是100℃．所以這支溫度計上的示數(shù)4℃所對應的實際溫度是0℃，示數(shù)94℃對應的實際溫度是100℃．
由于4℃到94℃之間有90個格，那么用實際的100℃除以90個格就是這支溫度計一個小格表示的溫度值了，即$\frac{100℃}{90}$；
那么當示數(shù)為40℃時，從4℃到40℃之間有36個格，用36×$\frac{100℃}{90}$算出的就是實際的溫度．

解答 解：（1）利用水浴法加熱，不但能使試管受熱均勻，而且物質(zhì)的溫度上升速度較慢，便于及時記錄各個時刻的溫度，故應選擇乙裝置．
實驗中宜選用等質(zhì)量的碎冰塊，均勻受熱，可以減小誤差．
（2）由圖可知溫度計的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度線下方，因此該溫度計的示數(shù)是-2℃．
（3）由圖知，冰在加熱后2min到第6min這段時間雖然不斷的吸熱，溫度卻保持不變，這是冰的熔化過程，持續(xù)了4min．
第8min溫度高于熔點，此時冰塊已完全熔化完，為液態(tài)；
（4）冰熔化需要吸收熱量，雖然未給冰加熱，但周圍溫度高于冰的溫度，所以冰可以吸收到熱量；
燒杯外壁有一層水珠，空氣中溫度較高的水蒸氣遇到溫度較低的玻璃杯凝結(jié)成小水滴，屬于液化現(xiàn)象．
（5）當溫度為40℃時，實際溫度為t₁=（40-4）×$\frac{100℃}{90}$=40℃，恰好相等．
故答案為：（1）乙；碎冰塊；（2）1；-2；（3）4；液態(tài)；（4）需要；液化；（5）可信．

點評 本題是探究冰的熔化特點實驗，考查了固態(tài)物質(zhì)的加熱方法、晶體的熔化特點、沸點的概念、溫度計的讀數(shù)、晶體熔化圖象的分析等，考查全面，難度適中．