Question

16．小明利用如图所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，图乙是他绘制的温度--时间图象，则：

（1）冰属于晶体（填“晶体”或“非晶体”）；
（2）图乙中，物质在E点时具有的内能小于（填“大于”、“小于”或“等于”）在F点时的内能．
（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则图乙中BC段物质共吸收了4.2×10³J的热量[c_冰=2.1×10³J/（kg•℃），c_水=4.2×10³/（kg•℃）]：
（4）图丙是小刚在完成同一实验时绘制的温度--时间图象，老师认为他的CD段数据有问题，老师做出这样判断的依据是水比冰的比热容大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢．

Answer 1

分析 （1）晶体有一定的熔点，而非晶体没有，晶体熔化时吸收热量，温度不变；
（2）晶体在熔化过程中吸收热量，故内能增大；
（3）相同时间内物质吸收的热量相同，图乙中BC段物质共吸收了5min～15min时间的热量，由图象可知，CD所吸收的热量即是BC段物质所吸收的热量；
（4）由图丙可知，0～5min与15～20min可得吸收相同的热量，冰和水质量相同，冰和水比热容不同，温度变化量理应不同．

解答 解：（1）由图象知，冰在熔化过程中温度保持不变，所以冰是晶体；
（2）晶体在熔化过程中，温度保持不变，但吸收热量，故物质在E点时具有的内能小于在F点时的内能；
（3）冰化为水，状态变化，但质量不变，m_水=m_冰=100g=0.1kg，
CD段的水在10min吸收的热量：
Q_吸CD=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（10℃-0℃）=4.2×10³J，
因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC段（10min）物质共吸收的热量：
Q_吸BC=Q_吸CD=4.2×10³J；
（4）由图丙可知，AB段的冰与CD段的水，水比冰的比热容大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢．
故答案为：
（1）晶体；（2）小于；（3）4.2×10³J；（4）水比冰的比热容大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢．

点评 探究“冰熔化时温度变化规律”实验，主要考查了温度与时间变化图象，熔化中内能的变化及对比热容的认识等