Question

11．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图象如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×l0³J/（kg•℃）．
（1）由图象可看出该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；该物质在B点时的内能大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）在A点时的内能；
（2）该物质从第6min到第10min共吸收4.8×10⁴J热量，该物质在固态（OA阶段）时的比热容为1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）实验中，某学习小组的同学发现：在加热条件相同的情况下，该物质熔化后升温比熔化前升温缓慢了．造成这种现象的原因是该物质液态时的比热容大于固态时的比热容，这说明该物质在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力弱（选填“强”或“弱”）．

Answer 1

分析 （1）晶体熔化时吸热、内能增大，但温度不变．
（2）根据Q_吸=cm△t计算该物质吸收的热量．物质在固态（OA阶段）时吸收的热量等于BC段吸热的一半，根据Q_吸=cm△t变形可求得该物质在固态（OA阶段）时的比热容；
（3）质量相同的两种物质，吸收相同的热量，温度变化越小，说明吸热能力越强，说明比热容越大．

解答 解：
（1）该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能；
（2）由图象知，在第6min水的温度为50℃，在第10min的温度为90℃，则：
Q_吸=cm△t=3×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（90℃-50℃）=4.8×10⁴J；
物质在固态（OA阶段）时吸收的热量Q_吸′=$\frac{1}{2}$Q_吸=$\frac{1}{2}$×4.8×10⁴J=2.4×10⁴J，
由Q_吸=cm△t可得：
c=$\frac{{Q}_{吸}′}{m△t}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}J}{0.4kg×（50℃-10℃）}$=1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）物质熔化后，质量不变，在加热条件相同的情况下，该物质熔化后升温比熔化前升温缓慢，这是因为熔化为液态后，其比热容变大，根据△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，吸收相同的热量，温度变化会较小；这也说明液态时，吸热能力更强了，即固态时吸热能力较弱．
故答案为：（1）晶体；大于；（2）4.8×10⁴；1.5×10³；（3）该物质液态时的比热容大于固态时的比热容；弱．

点评 此题是有关晶体熔化图象的分析，还考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t的掌握和运用，有一定的拔高难度，属于中档题．