Question

13．最近网上出现了一种“55℃杯”，此款杯子有“快速降温”和“快速升温”的功能．如果将100℃的开水倒入杯中，摇一摇（约1分钟），就可以快速降温至人体可饮用的55℃度温水．喝完开水，再将冷水倒入杯中，摇一摇（约1分钟），就可以快速升温至人体可饮用的55℃的温水，那么，它是怎么做到的呢？
小明从网上查找知，杯子里有种特殊固体物质，它是由92%三水醋酸钠，5%十二水磷酸钠一氢钠和3%明胶混合而成的物质．于是他购买了这种物质，采用如图（甲）所示的实验进行实验，并绘制出了如图（乙）所示了的特殊固体物质温度随时间变化图象．
小明进一步从网上查知这种杯子的工作原理：当100℃的开水倒入杯中，杯壁开始吸收大量的热量，通过热传递，特殊物质又吸收杯壁的热量，从而使杯内开水的会温度降低为55℃并一直保持不变．如果不喝，放在一边，当水的温度慢慢低于这个温度时，杯壁开始慢慢释放特殊物质刚刚吸收的热量，从而达到保温的作用．
（1）当喝完热水，再倒入冷水的时候，杯壁开始快速释放特殊固体物质原来吸收的热量，特殊固体物质由液态凝固成固态（填物态变化名称），从而杯内水的迅速升温至此温度．以此循环，一杯开水，一杯冷水，一杯开水，一杯冷水的使用可以每次都达到恒定的温度．
（2）小明又从网上查找知，与的其它物质相比，在火力、质量相同时，这种特殊固体物质在熔化完的过程中，用时更长，说明这种特殊固体物质B
A．比热容大         B．熔化热大（1kg的物质在熔化过程中吸收热量的多少叫做熔化热）
C．含有的热量大     D．内能大
（3）由温度--时间图象和使用特点知D
A．特殊固体物质在固态时的比热容比液态时大
B．该特殊固体物质是非晶体
C．将冷水倒入杯中，冷水温度升高为55℃主要是由于摇晃1分钟时机械能转化成的内能所为
D．将热或冷水倒入杯中，摇晃的目的是为了使水均匀受热
（4）如果改变这种特殊固体物质的成分，使它的熔点变成62℃时，那么，用这种材料做成的杯子，在同样的使用方法下，它的温度为62℃（选填“55℃”或“62℃”）．

Answer 1

分析 （1）物质由液态变为固态的现象称为凝固；
（2）单位质量的某种晶体熔化成同温度的液体时吸收的热量，叫做这种晶体的熔化热，分析用时更长的原因；
（3）A、等质量的同种物质在不同状态下，升温的快慢与不同状态下的比热容有关．
B、晶体有固定的熔点，非晶态没有固定的熔点；
C、将冷水倒入杯中，冷水吸收热量，温度升高；
D、为了使水均匀受热，可以摇晃水杯．
（4）晶体熔化时，温度不变．

解答 解：（1）特殊固体物质由液态的现象称为凝固；
（2）在火力、质量相同时，这种特殊固体物质在熔化完的过程中，用时更长，由Q=mλ，可知这种特殊固体物质熔化热大，
（3）由温度--时间图象和使用特点知
A、前5min物质处于固态，后5min物质处于液态，液态时的比热容比固态时的比热容大，所以前5分钟升温快．故特殊固体物质在固态时的比热容比液态时小，故A错误；
B、该特殊固体物质有固定的熔点，是晶体，故B错误；
C、将冷水倒入杯中，冷水吸收热量，温度升高；而不是由于摇晃1分钟时机械能转化成的内能所为，故C错误；
D、将热或冷水倒入杯中，摇晃的目的是为了使水均匀受热，故D正确；
（2）改变这种特殊固体物质的成分，使它的熔点变成62℃时，用这种材料做成的杯子，在同样的使用方法下，它的温度保持62℃不变．
故答案为：（1）凝固；（2）B；（3）D；（4）62℃．

点评 此题涉及到凝固的定义，熔化热，晶体与非晶体的区别等多个知识点，容量大，综合性强，难度较大，属于难题．