Question

16．小明利用如圖所示裝置對100g冰加熱，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數，圖乙是他繪制的溫度--時間圖象，則：

（1）冰屬于晶體（填“晶體”或“非晶體”）；
（2）圖乙中，物質在E點時具有的內能小于（填“大于”、“小于”或“等于”）在F點時的內能．
（3）設相同時間內物質吸收的熱量相同，則圖乙中BC段物質共吸收了4.2×10³J的熱量[c_冰=2.1×10³J/（kg•℃），c_水=4.2×10³/（kg•℃）]：
（4）圖丙是小剛在完成同一實驗時繪制的溫度--時間圖象，老師認為他的CD段數據有問題，老師做出這樣判斷的依據是水比冰的比熱容大，質量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫應較慢．

Answer 1

分析 （1）晶體有一定的熔點，而非晶體沒有，晶體熔化時吸收熱量，溫度不變；
（2）晶體在熔化過程中吸收熱量，故內能增大；
（3）相同時間內物質吸收的熱量相同，圖乙中BC段物質共吸收了5min～15min時間的熱量，由圖象可知，CD所吸收的熱量即是BC段物質所吸收的熱量；
（4）由圖丙可知，0～5min與15～20min可得吸收相同的熱量，冰和水質量相同，冰和水比熱容不同，溫度變化量理應不同．

解答 解：（1）由圖象知，冰在熔化過程中溫度保持不變，所以冰是晶體；
（2）晶體在熔化過程中，溫度保持不變，但吸收熱量，故物質在E點時具有的內能小于在F點時的內能；
（3）冰化為水，狀態變化，但質量不變，m_水=m_冰=100g=0.1kg，
CD段的水在10min吸收的熱量：
Q_吸CD=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（10℃-0℃）=4.2×10³J，
因為相同時間內物質吸收的熱量相同，則BC段（10min）物質共吸收的熱量：
Q_吸BC=Q_吸CD=4.2×10³J；
（4）由圖丙可知，AB段的冰與CD段的水，水比冰的比熱容大，質量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫應較慢．
故答案為：
（1）晶體；（2）小于；（3）4.2×10³J；（4）水比冰的比熱容大，質量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫應較慢．

點評 探究“冰熔化時溫度變化規律”實驗，主要考查了溫度與時間變化圖象，熔化中內能的變化及對比熱容的認識等