Question

6．實(shí)驗(yàn)測(cè)得2kg某物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化圖象如圖所示．設(shè)物質(zhì)在相同的熱源下吸熱（相同時(shí)間吸熱多少相同），根據(jù)圖象解答問題：
（1）該物質(zhì)是晶體（填“晶體”或“非晶體”），其熔點(diǎn)為20℃，；若不考慮蒸發(fā)，則在熔化過程中物質(zhì)的內(nèi)能變大，質(zhì)量不變．（后兩空均填“變大”、“不變”或“變小”）
（2）若該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₁=1.8×10³J/（kg．℃，則該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為C₂=0.9×10³J/（kg．℃）
（3）熔化過程中吸收的熱量為2.88×10⁵J．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握晶體和非晶體在熔化過程中的區(qū)別：晶體在熔化過程中，溫度不變；非晶體在熔化過程中溫度不斷上升．會(huì)分析晶體的熔化圖象．知道晶體熔化時(shí)的溫度為熔點(diǎn)．要知道晶體從開始熔化到完全熔化完為晶體的熔化過程．晶體熔化的特點(diǎn)是溫度不變，但要繼續(xù)吸熱，其內(nèi)能不斷增大．質(zhì)量不隨溫度的改變而改變．
（2）比熱容是指質(zhì)量是1kg的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量．
由于在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，然后利用熱平衡方程求出固態(tài)下的比熱容．
（3）根據(jù)相同時(shí)間吸收的熱量相同，算出熔化過程吸收的熱量．

解答 解：（1）由圖知，該物質(zhì)在熔化過程中，溫度保持20℃不變，所以該物質(zhì)為晶體．并且熔點(diǎn)為20℃．
由于在熔化過程中不斷吸熱，雖然溫度保持不變，但其分子的運(yùn)動(dòng)速度將加快，內(nèi)能增大，質(zhì)量不變．
（2）該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₁=1.8×10³J/（kg．℃），根據(jù)比熱容的定義可知其物理意義：1千克的該液體在溫度升高1℃時(shí)吸收的熱量為1.8×10³J；
因?yàn)樵谙嗤�的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，
所以Q₂=Q₁，即c₁m△t₁=c₂m△t₂，
因?yàn)槲矬w狀態(tài)變化、質(zhì)量不變，m₂=m₁=2kg，△t₁=20℃，溫度的變化△t₂=40℃，
所以所以物體的比熱容c₂=$\frac{{c}_{1}△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}J/（kg•℃）}{40℃}$=0.9×10³J/（kg•℃）．
（3）因?yàn)樵撐镔|(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₁=1.8×10³J/（kg．℃），
該物質(zhì)2min吸收的熱量為：Q=c₁m△t=1.8×10³J/（kg•℃）×2kg×20℃=7.2×10⁴J，
熔化過程用了8min吸收的熱量為：$\frac{7.2×104J}{2}×8$=2.88×10⁵J
故答案為：（1）晶體；20；變大；不變；（2）0.9×10³；（3）2.88×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)晶體熔化特點(diǎn)、吸熱公式的掌握和運(yùn)用，根據(jù)物質(zhì)的熔化或凝固的圖象可以獲取以下信息：該物質(zhì)是晶體還是非晶體，若是晶體，其熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)是多少，熔化或凝固用了多長(zhǎng)時(shí)間．