Question

【题目】在研究物质的三态变化时，小明取了200g冰块放在烧杯中用酒精灯加热，如图是小明画出的冰块温度随时间变化的图象．请根据图象回答下列问题（忽略物体在整个过程中的质量变化）：

（1）B点和C点温度一样，但内能不同，原因是_____。物体在AB段比CD段升温快，原因是_______

（2）图中CD段水吸收了多少热量________？冰块熔化时吸收了多少热量_______？（c水＝4.2×103J/（kg℃））

（3）根据图象求出冰的比热容，写出计算过程________ 。

Answer 1

【答案】冰熔化吸热，内能增加 水的比热容比冰大，升温慢 8.4×103J 3.36×104J 2.1×103J/（kg℃）

【解析】

（1）晶体熔化的过程中吸热而不升温，但内能变大；（2）根据Q＝cm△t可分别求得CD段水吸收了多少热量和冰块熔化时吸收了多少热量；（3）根据Q吸＝cm△t可知，在质量和吸收热量相同时，比热容和温度的变化值成反比，据此求出冰的比热容．

(1)由于晶体熔化过程要吸收热量，内能变大，故B点和C点温度一样，内能不相同，晶体在C点时的内能较大；(2)图中CD段2min内水吸收的热量：

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

因为相同时间内物质吸收的热量相同，且熔化过程用时为8min，所用时间是CD段时间的4倍，则冰块熔化时吸收的热量Q2＝4Q1＝4×8.4×103J＝3.36×104J；

(3)因为相同时间内物质吸收的热量相同,所以冰块熔化前(用时2min)与CD段水吸收热量相同，

由图象可知,水的温度变化值为10℃0℃＝10℃,冰的温度变化值为0℃(20℃)＝20℃，

熔化前后物质的质量不变,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，

则冰的比热容：c冰＝＝2.1×J/(kg℃)