Question

【題目】在研究物質的三態變化時，小明取了200g冰塊放在燒杯中用酒精燈加熱，如圖是小明畫出的冰塊溫度隨時間變化的圖象．請根據圖象回答下列問題（忽略物體在整個過程中的質量變化）：

（1）B點和C點溫度一樣，但內能不同，原因是_____。物體在AB段比CD段升溫快，原因是_______

（2）圖中CD段水吸收了多少熱量________？冰塊熔化時吸收了多少熱量_______？（c水＝4.2×103J/（kg℃））

（3）根據圖象求出冰的比熱容，寫出計算過程________ 。

Answer 1

【答案】冰熔化吸熱，內能增加 水的比熱容比冰大，升溫慢 8.4×103J 3.36×104J 2.1×103J/（kg℃）

【解析】

（1）晶體熔化的過程中吸熱而不升溫，但內能變大；（2）根據Q＝cm△t可分別求得CD段水吸收了多少熱量和冰塊熔化時吸收了多少熱量；（3）根據Q吸＝cm△t可知，在質量和吸收熱量相同時，比熱容和溫度的變化值成反比，據此求出冰的比熱容．

(1)由于晶體熔化過程要吸收熱量，內能變大，故B點和C點溫度一樣，內能不相同，晶體在C點時的內能較大；(2)圖中CD段2min內水吸收的熱量：

Q1＝c水m水△t1＝4.2×103J/(kg℃)×0.2kg×10℃＝8.4×103J，

因為相同時間內物質吸收的熱量相同，且熔化過程用時為8min，所用時間是CD段時間的4倍，則冰塊熔化時吸收的熱量Q2＝4Q1＝4×8.4×103J＝3.36×104J；

(3)因為相同時間內物質吸收的熱量相同,所以冰塊熔化前(用時2min)與CD段水吸收熱量相同，

由圖象可知,水的溫度變化值為10℃0℃＝10℃,冰的溫度變化值為0℃(20℃)＝20℃，

熔化前后物質的質量不變,即m水＝m冰，

所以由Q吸＝cm△t得：c水m水△t水＝c冰m冰△t冰，

則冰的比熱容：c冰＝＝2.1×J/(kg℃)