Question

10．小海在探究“冰的熔化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度-時(shí)間關(guān)系圖象，已知冰的質(zhì)量為500g．根據(jù)圖象解答以下幾個(gè)問(wèn)題：
（1）物質(zhì)在C點(diǎn)具有的內(nèi)能比B點(diǎn)的內(nèi)能大．
（2）8min到12min水吸收的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（3）設(shè)相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則冰在熔化過(guò)程中吸收的熱量．
（4）計(jì)算冰的比熱容是多大？
（5）在如圖所示中，AB段與CD段的傾斜程度不同，原因是：質(zhì)量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢．

Answer 1

分析 （1）物體吸收熱量，內(nèi)能增加；
（2）從圖象中找到升高的溫度，利用公式Q=cm△t可計(jì)算吸收的熱量；
（3）從圖象中找出開(kāi)始熔化和結(jié)束熔化的時(shí)間，可確定熔化的持續(xù)時(shí)間，最后確定冰吸收的熱量；
（4）冰在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，可知圖象中從A到B吸收的熱量，根據(jù)吸熱公式計(jì)算出冰的比熱容；
（5）知道水和冰的比熱容不同，相同質(zhì)量的水和冰，吸收相同的熱量，其溫度變化不同．

解答 解：（1）由圖象可知，物體從B點(diǎn)到C點(diǎn)繼續(xù)加熱，物體吸收熱量，內(nèi)能增加，所以物質(zhì)在C點(diǎn)具有的內(nèi)能比B點(diǎn)的內(nèi)能大；
（2）冰變成水質(zhì)量不變，質(zhì)量m=500g=0.5kg，
8min到12min水升高的溫度是5℃，水吸收的熱量為：
Q_CD=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×5℃=1.05×10⁴J；
（3）冰的熔化時(shí)間為4min，水加熱4min吸收的熱量為1.05×10⁴J，由于冰熔化時(shí)的時(shí)間與水升高5℃的時(shí)間相同，若相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則冰在熔化過(guò)程中吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（4）因?yàn)镼_AB=cm△t=Q_CD=1.05×10⁴J
所以c_冰=$\frac{{Q}_{AB}}{m△{t}_{冰}}$=$\frac{1.05×1{0}^{4}J}{0.5kg×10℃}$=2.1×10³J/（kg•℃）；
（5）質(zhì)量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢，所以圖象中AB段與CD段的傾斜程度不同．
故答案為：（1）大；
（2）8min到12min水吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（3）冰在熔化過(guò)程中吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（4）冰的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）；
（5）質(zhì)量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了在探究“冰的熔化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，溫度計(jì)的讀數(shù)方法，溫度-時(shí)間圖象的分析，熱量公式的靈活運(yùn)用等，有一定綜合性，難度適中．