Question

12．如图是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置，实验时，她先将冰和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察冰熔化过程中温度变化情况．

（1）她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中．请根据表中数据，在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度-时间图象（其中4min～6min的图线已画出）．

时间t/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度T/℃	-4	-3	-2	-1	0	0	0	1	3	5

（2）某时刻温度计的示数如图丙所示，此时的温度是4℃；
（3）冰在t=4min时刻的内能小于（选填“大于、等于或小于”）t′=6min时刻的内能，因为由4min至6min这段时间内，物体不断吸热，所以其内能增加．
（4）数据表明在开始的0～2min内升温慢，最后2min（即7min～9min）升温快，这样是否合理？不合理，理由是根据Q=cm△t，同一物体质量相同，两段相同时间内吸收相同的热量，因为冰的比热容小于水的比热容，冰升温应快一些．[已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），冰的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）图象上横轴表示时间，纵轴表示温度，对应好横纵坐标采用描点法就可以画出图象；
（2）温度计读数时要看清量程和温度值，根据液柱指示的刻度进行读数；
（3）冰是晶体，在熔化过程中不断吸热，内能不断增加，但是温度却保持熔点不变；
（4）相同质量的不同物质的吸收或放出相同热量，升高或降低的温度一般不同，物理学上为了区别物质的这个特点，引入了比热容这个概念．

解答 解：（1）采用描点法绘制图象如下：

（2）图示的温度计，分度值为1℃，液柱上面与0℃以上第四个小格对齐，因此该温度计的读数为4℃．
（3）从4min到第6min的这个过程中，冰不断吸热，内能增加，但是温度保持0℃不变，这个过程称为熔化过程，对应的温度0℃称为熔点．
（4）前2min物质的种类是冰，后2min物质变成了水，物质的质量没有变化，但状态发生了变化；使用相同的酒精灯加热时，相同时间内冰和水吸收的热量是相同的，根据Q=cm△t，同一物体质量相同，两段相同时间内吸收相同的热量，因为冰的比热容小于水的比热容，冰升温应快一些．
故答案为：（1）见上图；（2）4；（3）小于；由4min至6min这段时间内，物体不断吸热，所以其内能增加；（4）不合理；根据Q=cm△t，同一物体质量相同，两段相同时间内吸收相同的热量，因为冰的比热容小于水的比热容，冰升温应快一些．

点评 本题是对晶体熔化实验的考查，考查了图象的绘制、温度计的读数、熔化的特点以及数据的分析处理，学生容易在最后一个问题上出错，也是实验中容易忽略的问题．