Question

14．小明用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究某種物質(zhì)M熔化時(shí)溫度變化的特點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)中測得物質(zhì)M的質(zhì)量為500g，且電水壺始終以額定功率工作．根據(jù)所測數(shù)據(jù)作出物質(zhì)M的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．不計(jì)整個(gè)過程中熱量的損失．

（1）物質(zhì)M的熔化時(shí)間為10s．
（2）在圖象AB段對(duì)應(yīng)過程中，物質(zhì)M的內(nèi)能變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）若物質(zhì)M液態(tài)時(shí)的比熱容為2×10³J/（kg•℃），則由此可推算實(shí)驗(yàn)所用電水壺的額定功率為750W．
（4）物質(zhì)M固態(tài)時(shí)的比熱容小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）其處于液態(tài)時(shí)的比熱容．

Answer 1

分析 （1）從熔化開始到熔化結(jié)束，為物質(zhì)M的熔化時(shí)間；
（2）晶體在熔化過程中，繼續(xù)吸熱，溫度不變，但內(nèi)能增加．
（3）根據(jù)Q=cm△t可求得物質(zhì)M液態(tài)時(shí)吸收的熱量，不計(jì)整個(gè)過程中熱量的損失，Q=W，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得功率；
（4）通過比較圖象中相同時(shí)間內(nèi)溫度變化的多少，可判斷升溫的快慢，要其他條件相同時(shí)，物體升溫越快，說明比熱容越小．

解答 解：（1）物質(zhì)M的熔化時(shí)間為15s-5s=10s；
（2）在圖象AB段對(duì)應(yīng)過程中，物質(zhì)M的熔化過程，晶體在熔化過程中，繼續(xù)吸熱，溫度不變，但內(nèi)能增加；
（3）物質(zhì)M液態(tài)時(shí)吸收的熱量Q=cm△t=2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（25℃-10℃）=1.5×10⁴J；
不計(jì)整個(gè)過程中熱量的損失，Q=W=1.5×10⁴J；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}J}{20s}$=750W；
（4）比較圖象可以看出，在時(shí)間相同時(shí)，固態(tài)段溫度升高快，說明這種物質(zhì)在固態(tài)時(shí)升溫快，同時(shí)也表明固態(tài)時(shí)的比熱容小于液態(tài)時(shí)的比熱容．

故答案為：（1）10；（2）增加；（3）750；（4）小于．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了晶體的熔化圖象．要學(xué)會(huì)從圖象中找出與晶體有關(guān)的信息．關(guān)鍵是掌握晶體的熔化特點(diǎn)：吸熱但溫度保持不變．本題的難點(diǎn)是通過分析圖象，比較固態(tài)與液態(tài)時(shí)物質(zhì)升溫的快慢，進(jìn)而根據(jù)對(duì)比熱容的理解比較其大小