图甲是小明在标准大气压下“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置:
(1)实验中,试管内冰的形状应为_______(整块/碎)冰;
(2)实验中,某时刻温度计的示数如图乙所示,冰此时的温度是______℃;
(3)图丙是小明根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像,由图像中从B至C阶段中冰所处的状态为_______(固态/液体/固液共存),可知冰在熔化过程中_______(吸收/放出/不吸收也不放出)热量,温度不变,内能___________(增加/减少/不变);
(4)由丙图可知,冰在固态时的比热容是_______J/(kg·℃)水的比热容4.2×103 (J/kg·℃);
(5)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的液体______(会/不会)沸腾。
碎 -3℃ 冰水混合物 吸 增加 2.1× 不会
【解析】
(1)碎冰的表面积比整冰的表面积大,即受热面积更大,可以缩短实验时间。
(2)由图乙可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,故物质此时的温度为-3℃。
(3)根据晶体熔化特点,熔化过程中,不断吸热,内能增大,温度保持不变。BC段为熔化过程,处于固液共存状态。
(4)比热容越大,温度变化越慢。CD段为水的温度升高过程,温度变化量为3℃,时间4min,而AB段为冰的温度升高过程,温度变化量和水一样为3℃,时间为2min,为水的一半,故升温速度比水快一倍,所以冰的比热容比水小一半, 为2.1×103(J/kg·℃)。
(5)水沸腾的条件是:达到沸点,不断吸热,而烧杯的水从酒精灯吸热可以沸腾,试管内的水从大烧杯中吸热,能达到沸点,但不能继续吸热,不能沸腾。