Question

【題目】在研究物質(zhì)的三態(tài)變化時(shí)，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(shí)間變化的圖象．請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問題（忽略物體在整個(gè)過程中的質(zhì)量變化）：

（1）B點(diǎn)和C點(diǎn)溫度一樣，但內(nèi)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(shí)吸收了多少熱量_______？（c水＝4.2×103J/（kg℃））

（3）根據(jù)圖象求出冰的比熱容，寫出計(jì)算過程________ 。

Answer 1

【答案】冰熔化吸熱，內(nèi)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(nèi)能變大；（2）根據(jù)Q＝cm△t可分別求得CD段水吸收了多少熱量和冰塊熔化時(shí)吸收了多少熱量；（3）根據(jù)Q吸＝cm△t可知，在質(zhì)量和吸收熱量相同時(shí)，比熱容和溫度的變化值成反比，據(jù)此求出冰的比熱容．

(1)由于晶體熔化過程要吸收熱量，內(nèi)能變大，故B點(diǎn)和C點(diǎn)溫度一樣，內(nèi)能不相同，晶體在C點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能較大；(2)圖中CD段2min內(nèi)水吸收的熱量：

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

因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，且熔化過程用時(shí)為8min，所用時(shí)間是CD段時(shí)間的4倍，則冰塊熔化時(shí)吸收的熱量Q2＝4Q1＝4×8.4×103J＝3.36×104J；

(3)因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,所以冰塊熔化前(用時(shí)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(zhì)的質(zhì)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℃)