《2025年优学1+1评价与测试九年级物理全一册人教版》

22. 小陈同学在实验室完成了冰的熔化实验,并描绘出冰与水的温度随时间变化的关系图像,如图所示。实验时,冰的质量为0.5 kg,相同时间内冰和水吸收的热量相同。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$] 求:
(1) $CD$段水吸收的热量;
(2) 冰的比热容。

答案：
(1)由图像知,CD段水用时10 min从0℃升高到20℃,其吸收的热量:
Q₍水₎=c₍水₎mΔt₁
=4.2×10³J/(kg·℃)×0.5kg×20℃
=4.2×10⁴J。
(2)因相同时间内冰和水吸收的热量相同,AB段冰的温度从-20℃升高到0℃,需要5 min,则冰吸收的热量:
Q₍冰₎=1/2Q₍水₎=1/2×4.2×10⁴J=2.1×10⁴J；
冰的比热容:
c₍冰₎=Q₍冰₎/(mΔt₂)=2.1×10⁴J/(0.5kg×20℃)=2.1×10³J/(kg·℃)。

23. 在标准大气压下,将一壶质量为2 kg,初温为$5^{\circ}C$的水,加热到$55^{\circ}C$,忽略水在加热过程中热量的损失。求:
(1) 水吸收的热量$Q$;
(2) 接着继续加热,若水又吸收了$3.36×10^{5}J$的热量,求水的末温。

答案：
(1)水吸收的热量:
Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×(55℃-5℃)=4.2×10⁵J
(2)水又吸收的热量为Q₍吸₎=3.36×10⁵J,
水升高的温度:
Δt'=Q₍吸₎/(cm)=3.36×10⁵J/(4.2×10³J/(kg·℃)×2kg)=40℃
在标准大气压下水的沸点为100℃,t=t₀+Δt'=55℃+40℃=95℃＜100℃。所以水的末温为95℃。