Question

4．如图甲所示的实验装置，是同学们在教师的指导下，探究某种物质熔化时温度的变化规律．（试管内的物质在相同时间内吸收的热量相同）
（1）在加热过程中，试管内物质的温度随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知：该物质的熔点是0℃．
（2）在熔化过程中，t₂时刻的内能小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）t₃时刻时的内能，请你试分析原因：熔化过程吸热内能增加．
（3）0～t₁与t₅～t₆两段时间相等，由图象可知物质升高的温度却不同，由此可以做出判断：这种物质固态时的比热容小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）液态时的比热容．

Answer 1

分析 （1）晶体在熔化过程中，温度不变；晶体熔化时的温度为熔点；
（2）热传递和做功都可以改变物体的内能．物体吸收热量，内能增加，放出热量，内能减少；
（3）根据Q_吸=cm（t-t ₀）可知：在吸收的热量和时间一定时，物体的温度变化值越大，比热容就越小．

解答 解：（1）由图知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为0℃；
（2）t₂与t₃相比，t₂时刻吸收热量到达t₃时刻，所以t₃时刻杯内物体内能较大；
（3）烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同，在0～t ₁时间里升高的温度为△t₁=20℃，在t₅～t₆时间里升高的温度为△t₂=10℃，由Q=cm△t可知，当吸收的热量和质量都相同时，固态升高的温度是液态升高温度的2倍，所以固态时的比热容是液态时的$\frac{1}{2}$，则这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容．
故答案为：
（1）0℃；（2）小于；熔化过程吸热内能增加；（3）小于．

点评 这是一道综合实验题，考查的知识点比较多，有熔点、晶体的熔化过程、内能的变化、温度变化量和物质比热容的关系．