Question

20．小红和小兰分别探究了“水的凝固”和“水的沸腾”两个实验．（1）探究“水凝固时温度变化的特点”．如图甲所示，小红在试管中放入适量的水，并固定一支温度计，将其放入冰箱中，毎隔4min记录一次水的温度，绘制出了图乙所示的温度随时间变化的图象．

①由图象可知，水的凝固点是0℃．
②物质第16min时的内能小于（选填“大于““小于“或”等于“）第8min时的内能．
③图象中，水凝固前和凝固后降温快慢不同，其原因是：水和冰的比热容不同．
（2）小兰用如图丙所示的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”并绘制出了图丁所示的图象．由图象可知，当时的大气压低于（选填“高于”、“低于”或“等于”） 1标准大气压．小红认为CD段不是根据实验数据画出来的，因为水沸腾时温度不变．

Answer 1

分析 （1）①晶体凝固时的温度叫做凝固点；
②在凝固过程中，放出热量、内能减少，温度不变；
③质量相同的同种物质，比热容不同，降低相同的温度，比热容大时放出的热量多；
（2）水在沸腾过程中温度保持不变，此时的温度就是水的沸点；液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高，气压减小时，沸点降低．
液体沸腾的特点是：不断吸收热量，温度保持不变

解答 解：
（1）①由图象可知，物体从8到20min，温度保持0℃不变，处于凝固过程．所以可知该晶体的凝固点为0℃；
②物体从8到20min，为凝固过程，处于固液共存态．凝固过程中要不断放热，所以16min时物质的内能小于8min时物质的内能；
③由图中可知，水凝固前和凝固后降温快慢不同，两个阶段，质量不变，降低相同温度时，水凝固前放热时间长、放热多．这是因为，该物质在水凝固前是液态，在凝固后是固态，固态的比热容小于液态的比热容．
（2）从沸腾图象可以看出，水在沸腾时温度保持98℃不变，所以水的沸点水98℃；
一标准大气压下水的沸点是100℃，98℃低于100℃，当时气压低于一个标准大气压．
因为液体沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，所以CD段不是根据实验数据画出来的．
故答案为：（1）①0℃；②小于；③水和冰的比热容不同；
（2）低于；不变．

点评 本题综合考查了探究“水的凝固”、“水的沸腾”两个实验的几个问题，能从物质的凝固图象和沸腾图象得出相关信息是关键．