Question

9．实验测得2kg某物质温度随时间变化图象如图所示．设物质在相同的热源下吸热（相同时间吸热多少相同），根据图象解答问题：
（1）该物质是晶体（填“晶体”或“非晶体”），其熔点为20℃；若不考虑蒸发，则在熔化过程中物质的内能变大，质量不变．（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）若该物质在液态下的比热容C₁=1.8×10³J/（kg•℃），则该物质在固态下的比热容为C₂=0.9×10³J/（kg•℃）．
（3）熔化过程中吸收的热量为2.88×10⁵J．若规定“质量为1kg的某种晶体物质在整个熔化过程中所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，则该物质的熔化热为1.44×10⁵J/kg．

Answer 1

分析 （1）晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升．晶体熔化时的温度为熔点．晶体从开始熔化到完全熔化完为晶体的熔化过程．晶体熔化的特点是温度不变，但要继续吸热，其内能不断增大．质量不随温度的改变而改变．
（2）比热容是指质量是1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量．由于在相同的时间内吸收的热量相同，然后利用热平衡方程求出固态下的比热容．
（3）根据相同时间吸收的热量相同，算出熔化过程吸收的热量．质量为1Kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，从图象得出某物质全部熔化需要的时间，然后可求出该物质的熔化热．

解答 解：（1）由图知，该物质在熔化过程中，温度保持20℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为20℃．
由于在熔化过程中不断吸热，虽然温度保持不变，但其分子的运动速度将加快，内能增大，质量不变．
（2）因为在相同的时间内吸收的热量相同，所以Q₂=Q₁，即c₁m△t₁=c₂m△t₂，
因为物体状态变化、质量不变，m₂=m₁=2kg，同样在2min内，温度的变化△t₁=40℃-20℃=20℃，△t₂=20℃-（-20℃）=40℃，
所以所以物体的比热容c₂=$\frac{{c}_{1}△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}J/（kg•℃）×20℃}{40℃}$=0.9×10³J/（kg•℃）．
（3）因为该物质在液态下的比热容C₁=1.8×10³J/（kg•℃），
该物质2min吸收的热量为：Q=c₁m△t=1.8×10³J/（kg•℃）×2kg×20℃=7.2×10⁴J，
熔化过程用了8min吸收的热量为：$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{2}$×8=2.88×10⁵J．
因质量为1kg的某种晶体物质在整个熔化过程中所吸收的热量叫做该物质的熔化热，且2kg这种晶体整个熔化过程中吸热为2.88×10⁵J，
所以则该物质的熔化热为$\frac{2.88×1{0}^{5}J}{2kg}$=1.44×10⁵J/kg．
故答案为：（1）晶体；20；变大；不变；（2）0.9×10³；（3）2.88×10⁵；1.44×10⁵．

点评 本题考查了学生对晶体熔化特点、吸热公式、以及熔化热的掌握和运用，根据物质的熔化或凝固的图象可以获取以下信息：该物质是晶体还是非晶体，若是晶体，其熔点或凝固点是多少，熔化或凝固用了多长时间．