解题思路:(1)冰变成水,物质的状态变化,质量不变.CD段是水,知道水的质量、比热、温度变化,根据Q=cm△t计算水吸收的热量.
(2)在AB段,知道吸收的热量、质量、温度变化量,根据Q=cm△t,计算冰的比热容.
(3)根据0.5kg冰,1min吸收的热量,求出0.5kg冰全部熔化时吸收的热量,求出1kg冰全部熔化吸收的热量,求出冰的熔化热.
(1)冰的质量为0.5kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是0.5kg,
由图象知,在CD段,水从0℃升高到20℃,水吸收的热量为:
Q=cm△t=0.5kg×4.2×103J/(kg•℃)×20℃=4.2×104J.
10min冰或水吸收的热量相同,为4.2×104J.
(2)在CD段,水从0℃升高到20℃,需要的时间是10min,水吸收的热量为:Q=4.2×104J,
由题意知,相同时间冰和水吸收的热量相同,
由图象可知,冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要了5min,
为水吸收热量所需时间的一半,则冰吸收的热量:
Q冰=[Q/2]=
4.2×104J
2=2.1×104J,
∵Q=cm△t,
∴冰的比热容为:c冰=
Q冰
m△t=
2.1×104J
0.5kg×20℃=2.1×103J/(kg•℃).
(3)0.5kg的水在t=10min内吸收的热量为Q=4.2×104J,
由题意知,相同时间冰和水吸收的热量相同,
则0.5kg冰从5min到45min全部熔化,需要t′=40min,
吸收的热量:Q′=4.2×104J×4=1.68×105J,
1kg冰全部熔化,需要吸收的热量为0.5kg冰完全融化吸收热量的两倍,
即为1.68×105J×2=3.36×105J,
1kg冰全部熔化,吸收的热量为3.36×105J,
则冰的融化热λ=3.36×105J/kg.
答:(1)(1)CD段水吸收的热量是4.2×104J.
(2)冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃).
(3)冰的熔化热λ=3.36×105J/kg.
点评:
本题考点: 热量的计算.
考点点评: 本题主要考查Q=cm△t的计算,知道其中的三个量,求第四个量.
求出冰在升温、熔化、水在升温过程中,1min吸收的热量是解决本题的关键.