Question

11．為了探究某物質在固態和液態時的吸熱能力，用酒精燈均勻加熱0.4kg該種固體，根據實驗數據繪制出的圖象如圖所示．通過查閱資料已知該物質液態（BC階段）時的比熱容為3×l0³J/（kg•℃）．
（1）由圖象可看出該物質是晶體（選填“晶體”或“非晶體”）；該物質在B點時的內能大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）在A點時的內能；
（2）該物質從第6min到第10min共吸收4.8×10⁴J熱量，該物質在固態（OA階段）時的比熱容為1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）實驗中，某學習小組的同學發現：在加熱條件相同的情況下，該物質熔化后升溫比熔化前升溫緩慢了．造成這種現象的原因是該物質液態時的比熱容大于固態時的比熱容，這說明該物質在固態時的吸熱能力比液態時的吸熱能力弱（選填“強”或“弱”）．

Answer 1

分析 （1）晶體熔化時吸熱、內能增大，但溫度不變．
（2）根據Q_吸=cm△t計算該物質吸收的熱量．物質在固態（OA階段）時吸收的熱量等于BC段吸熱的一半，根據Q_吸=cm△t變形可求得該物質在固態（OA階段）時的比熱容；
（3）質量相同的兩種物質，吸收相同的熱量，溫度變化越小，說明吸熱能力越強，說明比熱容越大．

解答 解：
（1）該物質在熔化過程中吸收熱量、溫度不變，是晶體，因此該物質在B點時的內能大于在A點時的內能；
（2）由圖象知，在第6min水的溫度為50℃，在第10min的溫度為90℃，則：
Q_吸=cm△t=3×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（90℃-50℃）=4.8×10⁴J；
物質在固態（OA階段）時吸收的熱量Q_吸′=$\frac{1}{2}$Q_吸=$\frac{1}{2}$×4.8×10⁴J=2.4×10⁴J，
由Q_吸=cm△t可得：
c=$\frac{{Q}_{吸}′}{m△t}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}J}{0.4kg×（50℃-10℃）}$=1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）物質熔化后，質量不變，在加熱條件相同的情況下，該物質熔化后升溫比熔化前升溫緩慢，這是因為熔化為液態后，其比熱容變大，根據△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，吸收相同的熱量，溫度變化會較小；這也說明液態時，吸熱能力更強了，即固態時吸熱能力較弱．
故答案為：（1）晶體；大于；（2）4.8×10⁴；1.5×10³；（3）該物質液態時的比熱容大于固態時的比熱容；弱．

點評 此題是有關晶體熔化圖象的分析，還考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，有一定的拔高難度，屬于中檔題．