Question

實驗測得3Kg某物質溫度隨時間變化圖象如圖所示．設物質在相同的熱源下吸熱（相同時間吸熱多少相同），根據(jù)圖象解答下列問題：
（1）該物質是

晶體

（填“晶體”或“非晶體”），其熔點為

20

℃，該物質完全熔化過程共用時間為

8

min．若不考慮蒸發(fā)，則在熔化過程中物質的內能

增大

，質量

不變

．（后兩空均填“變大”、“不變”或“變小”）
（2）若該物質在液態(tài)下的比熱容C₁=3.6×10³J/（kg?℃），表示的物理意義是

1千克的該液體在溫度升高1℃時吸收的熱量為3.6×10³J

．通過計算判斷該物質在固態(tài)下的比熱容C₂=

1.8×10³

J/（kg?℃）；
（3）若規(guī)定“質量為1Kg的某種晶體物質在完全熔化時所吸收的熱量叫做該物質的熔化熱”，根據(jù)圖中所給的信息，計算出該物質的熔化熱λ=

2.88×10⁴

J/kg．

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．會分析晶體的熔化圖象．知道晶體熔化時的溫度為熔點．要知道晶體從開始熔化到完全熔化完為晶體的熔化過程．晶體熔化的特點是溫度不變，但要繼續(xù)吸熱，其內能不斷增大．質量不隨溫度的改變而改變．
（2）比熱容是指質量是1kg的某種物質溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量．
由于在相同的時間內吸收的熱量相同，然后利用熱平衡方程求出固態(tài)下的比熱容．
（3）質量為1Kg的某種晶體物質在完全熔化時所吸收的熱量叫做該物質的熔化熱，從圖象得出某物質全部熔化需要的時間，然后可求出該物質的熔化熱．

解答：解：（1）由圖知，該物質在熔化過程中，溫度保持20℃不變，所以該物質為晶體．并且熔點為20℃．
該晶體從第2分鐘開始熔化，到第10分鐘完全熔化完，所以該晶體的熔化過程經(jīng)歷了10-2=8min
由于在熔化過程中不斷吸熱，雖然溫度保持不變，但其分子的運動速度將加快，內能增大，質量不變．
（2）該物質在液態(tài)下的比熱容C₁=3.6×10³J/（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℃時吸收的熱量為3.6×10³J；
∵在相同的時間內吸收的熱量相同，
∴Q₂=Q₁，即c₁m△t₁=c₂m△t₂，
∵物體狀態(tài)變化、質量不變，m₂=m₁=3kg，△t₁=20℃，溫度的變化△t₂=40℃，
∴所以物體的比熱容c₂=

c1△t1

△t2

=

3.6×103J/(kg?℃)×20℃

40℃

=1.8×10³J/（kg?℃）．
（3）∵該物質在液態(tài)下的比熱容C₁=3.6×10³J/（kg．℃），
該物質從2min到10min全部熔化，需要8min，吸收的熱量為3.6×10³J×8=2.88×10⁴J，
∴該物質的熔化熱λ=2.88×10⁴J/kg．
故答案為：（1）晶體；20；8；增大；不變；
（2）1千克的該液體在溫度升高1℃時吸收的熱量為3.6×10³J；1.8×10³；
（3）2.88×10⁴．

點評：本題考查了學生對晶體熔化特點、吸熱公式的掌握和運用，根據(jù)物質的熔化或凝固的圖象可以獲取以下信息：該物質是晶體還是非晶體，若是晶體，其熔點或凝固點是多少，熔化或凝固用了多長時間．