Question

在探究“固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中，某實驗小組的同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的圖象．
（1）由圖象可看出該物質(zhì)的熔點是

0

℃，在第2min末該物質(zhì)處于

固液共存狀態(tài)

（選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存狀態(tài)”）．
（2）該物質(zhì)熔化過程的特點是不斷吸熱，溫度

不變

，內(nèi)能

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）比較圖中AB段和CD段可知，如果升高相同的溫度，

CD

段吸收的熱量較多．
（4）已知該物質(zhì)在液態(tài)時的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），從圖象中提供的信息可知，該物質(zhì)在固態(tài)時的比熱容為

2.1×10³

J/（kg?℃）．

Answer 1

分析：（1）晶體熔化的特點：吸熱但溫度保持不變．晶體在熔化過程中處于固液共存態(tài)．晶體熔化時的溫度叫做熔點．
（2）物體吸熱，內(nèi)能增大．
（3）知道物體吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)：由Q=cm△t分析．
（4）由圖可知，該物質(zhì)在0-1min時間內(nèi)處于固態(tài)，由于在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同，可求在1min內(nèi)吸收的熱量，然后利用吸熱公式求出固態(tài)下的比熱容．

解答：解：（1）0；從圖中可知，該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持0℃不變，所以其熔點是0℃．在第2min末，該物質(zhì)處于熔化過程，所以是固液共存態(tài)．
（2）該物質(zhì)是晶體，在熔化過程中溫度不變，但要不斷吸熱，內(nèi)能增大．
（3）由題意知，該物質(zhì)在AB段是冰，在CD段是水，水的比熱容大于冰的比熱容，所以質(zhì)量相同的冰和水，水吸收的熱量多．由圖中可知CD段加熱時間長，所以CD段吸熱多．
（4）從圖象可知，該物質(zhì)在0-1min時間內(nèi)處于固態(tài)，溫度從-4℃升高到0℃，溫度升高了4℃，物質(zhì)在固態(tài)時所吸收的熱量Q_固=C_固m×4℃；在第5-6min時間物質(zhì)處于液態(tài)，溫度從0℃升高到2℃，溫度升高了2℃．則物質(zhì)在液態(tài)時所吸收的熱量Q_液=C_液m×2℃；由于物質(zhì)的質(zhì)量不變，在相同時間內(nèi)吸收的熱量相等，即Q_固=Q_液，C_固m×4℃=C_液m×2℃，
則C_固=

C液m×2℃

m×4℃

=

4.2×103J/(kg?℃)×m×2℃

m×4℃

=2.1×10³J/（kg?℃）．
固態(tài)時比熱容為2.1×10³J/（kg?℃）．
故答案為：（1）0；固液共存狀態(tài)；（2）不變；增大；（3）CD；（4）2.1×10³．

點評：此題通過對圖象的分析，考查了對晶體熔化過程中的特點，從圖中找出相關(guān)的信息：熔點、熔化過程中的特點．同時還考查了對物體吸熱多少以及比熱容的分析．