Question

在探究冰熔化时温度的变化规律中浩然和舒南同学利用隔热性能极好且供热稳定的相同电热杯给温度相同的两块冰加热，他们用温度计测出冰的温度随时间变化图象，如图所示．
（1）该实验中选用的冰颗粒

 

 （选填“粗”或“细”）一些实验效果更好．
（2）由实验数据可知冰的熔点是

 

℃，当时的大气压

 

 （选填“大于”、“小于”、“等于”）标准大气压．
（3）第3分钟时浩然所做实验中冰处于

 

 （选填“固”、“液”或“固液混合”）态．
（4）第5分钟时舒南所做实验的杯中物体内能比第7分钟内能

 

 （选填“大”或“小”）．
（5）浩然所做实验中所用冰的质量

 

 （选填“大于”、“小于”、“等于”）舒南所做实验中所用冰的质量；但浩然认定：舒南的实验图象不合理，请你帮他指出其不合理之处并说明理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）冰的内部和外部温度是不同的，外部先熔化．
（2）根据在熔化过程中，吸收热量，晶体温度保持不变，不变的温度是晶体的熔点，液体的沸点受大气压的影响，液体的沸点随气压的降低而降低．
（3）晶体在熔点和凝固点是固液共存．
（4）晶体熔化过程中，继续吸热，但温度保持不变，内能增大；
（5）冰的初温、末温、比热相同，由Q=cm△t，根据吸收热量Q的大小来判断质量m的大小．
冰熔化成水之后，物质的状态变化，质量不变．
水的初温、末温、比热相同，质量越大的需要的热量越多，需要的时间越长．

解答：解：（1）为了冰块受热均匀，因此该实验中选用的冰颗粒细一些实验效果更好．
（2）由记录的数据可以看出，从第，2分钟到第4分钟冰的温度保持在0℃不变，这个温度就是冰的熔点．
到了12min，水尽管不断吸热，但温度保持不变，这个不变的温度就是水的沸点，为98℃，所以这段表示的就是水沸腾的过程；由于水的沸点在1标准大气压下是100℃，此时的沸点低于100℃．所以此时的大气压低于标准大气压．
（3）浩然组在第2分钟到第4分钟的过程中冰块处于熔化过程，在这段时间冰块处于固液混合状态；
（4）舒南组在第4分钟到第8分钟的过程中冰块处于熔化过程，在这段时间冰块需要继续吸热，内能增大，温度不变；故第5分钟时舒南所做实验的杯中物体内能比第7分钟内能小．
（5）由Q=cm△t，实验时，浩然和舒南用冰的比热相同、初温和末温相同，温度变化量相同，舒南实验时加热时间长，吸收热量多，冰的质量大．
冰熔化成水，质量不变，由Q=cm△t，实验时，浩然组和舒南组用水的比热相同、初温和末温相同，温度变化量相同，舒南组水的质量大，需要的吸收的热量更多，加热时间需要更长．
故答案为：（1）细；（2）0；小于；（3）固液混合；（4）小；
（5）小于；实验时，舒南组水的质量比浩然组的质量大，加热的电热杯是相同的，水从0℃升高到98℃需要的时间更长一些．

点评：本题包括三个阶段，冰吸收热量升温的过程，冰熔化的过程，水吸收热量升温的过程，两次用到Q=cm△t，在比热和温度变化量相同时，一次是通过吸收的热量比较质量的多少，一次是通过质量多少判断吸收的热量．