Question

3．小明探究某物質(zhì)熔化和沸騰的實驗裝置如圖甲所示．現(xiàn)把20g某種固體碾碎后放入試管中，插入溫度計，再將試管放在裝有水的燒杯中加熱．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象如圖9乙所示．根據(jù)圖象回答問題：（設(shè)熱水在相同時間內(nèi)給這種物質(zhì)吸收的熱量相等）
（1）這種物質(zhì)是晶體（晶體/非晶體），它的沸點是90℃；
（2）實驗中，熱量從火焰?zhèn)鬟f給水，卻不會反過來傳遞．說 明能量在轉(zhuǎn)移的過程中，具有方向性；
（3）若這種物質(zhì)液態(tài)時的比熱容c=3×10³J/（kg•℃），則這種物質(zhì)熔化過程中吸收的熱量是3600J．

Answer 1

分析 （1）觀察物質(zhì)熔化的圖象時，通過尋找是否有一定的熔點，可判斷這種物質(zhì)是晶體還是非晶體；液體沸騰時吸熱但溫度不再升高時的溫度點就是這種物質(zhì)的沸點；
（2）能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性；
（3）利用公式Q=cm（t-t₀）求從熔點升高到沸點吸收的熱量，即2min吸收的熱量，根據(jù)熔化過程與該加熱過程的時間關(guān)系得出熔化過程所需的熱量．

解答 解：（1）晶體有固定的熔化溫度，而非晶體沒有．讀圖可知，該物質(zhì)圖象上BC段與時間軸平行的直線，表示該物質(zhì)在熔化過程中不斷吸熱，溫度保持不變，因此該物質(zhì)為晶體．DE段表示該液體沸騰時吸熱但溫度不再升高，此時的溫度90℃，即為這種物質(zhì)的沸點．
（2）實驗中，熱量從火焰?zhèn)鬟f給水，卻不會反過來傳遞．說 明能量在轉(zhuǎn)移的過程中，具有方向性；
（3）由圖知，t₀=50℃，t=90℃，
液態(tài)物質(zhì)由第6min到第8min內(nèi)吸收的熱量為：
Q=cm（t-t₀）=3×10³J/（kg•℃）×0.02kg×（90℃-50℃）=2400J；
該物質(zhì)的熔化過程經(jīng)歷了3min，吸收熱量為Q_吸=$\frac{2400J}{2min}$×3min=3600J．
故答案為：（1）晶體；90；（2）方向；（3）3600；

點評 本題考查了晶體熔化的規(guī)律、吸收熱量的計算、物體吸熱功率的計算，涉及到從溫度-時間圖象搜集信息并加以利用，知識點多，屬于中檔題．