Question

5．为了研究固体的熔化以及液体的沸腾规律，小晓用一稳定的热源对一定量的冰加热，使之熔化成水直到沸腾，并绘制了如图甲所示的图象．

（1）如图象甲可知冰是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；BC段物质的状态是固液共存．
（2）第26min时，温度计的示数如图乙所示，则水的沸点是96℃，此时的大气压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）一标准大气压．
（3）在第16min时，小晓观察到水中出现了气泡，此时气泡的情形应是图丙所示中的b（选填“a”或“b”）．
（4）小晓观察图象发现固态冰从-20℃升高到0℃用了2min，而水从0℃升高到20℃用了4min，由此可知水的比热容与冰的比热容之比c_水：c_冰=2：1．

Answer 1

分析 （1）掌握晶体在熔化过程中的特点：吸热但温度保持不变；知道晶体在熔化前为固态；熔化过程为固液共存态；熔化完后为液态．
（2）观察温度计的最小分度值，然后读数；根据水在沸腾过程中温度保持不变的特点结合表格中数据得出结论；
气压和沸点的关系是：气压越大，沸点越高；气压越小，沸点越低；
（3）水沸腾前和沸腾时的现象：沸腾前气泡在上升过程中，体积逐渐减小；沸腾时，气泡在上升过程中体积逐渐增大．
（4）相同质量的冰和水吸收的热量与加热的时间成正比，根据公式Q吸=cm△t可以知道，当升高的温度相同时，吸收的热量与比热c成正比．

解答 解：（1）由图象知，该物质在熔化过程中温度保持不变，所以是晶体；由图象知，BC段为熔化过程，处于固液共存态．熔化过程中要不断吸热，但温度不变；
（2）温度计的分度值是1℃，示数为96℃；据气压和沸点的关系可知，此时的气压应该是小于标准大气压；
（3）a图气泡在上升过程中体积增大，所以是沸腾时的图象；b图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的图象，在第16min时水还未沸腾；
（4）固态冰从-20℃升高到0℃用了2min，而水从0℃升高到20℃用了4min，则水和冰升高都相同20℃，水加热的时间是冰的2倍，则水吸收的热量是冰的2倍，根据公式Q_吸=cm△t可以知道，水的比热容与冰的比热容之比c_水：c_冰=2：1．．
故答案为：
（1）晶体；固液共存；
（2）96；小于；
（3）b；
（4）2：1．

点评 此题考查的知识点有四个：一是温度计的读数；二是晶体熔化过程中，不断吸收热量，内能不断增大，温度保持不变；三是Q=cm△t的灵活运用；四是液体沸腾时的特点及沸点的影响因素．