Question

11．用圖甲所示的實驗裝置探究燒杯內(nèi)的某種物質(zhì)熔化時溫度的變化規(guī)律．實驗過程中，電熱棒的功率保持恒定．

（1）某時刻溫度計的示數(shù)如圖甲所示，此刻物質(zhì)的溫度是-8℃．
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出加熱過程中燒杯內(nèi)物質(zhì)的溫度隨時間變化圖象如圖乙所示，該物質(zhì)的熔點是0℃．
（3）t₂時刻該物質(zhì)處于固液共存態(tài)．
（4）比較t₂與t₃時刻的內(nèi)能，t₂時刻的內(nèi)能＜（填“＞”、“=”或“＜”）t₃時刻的內(nèi)能．理由是熔化過程要吸收熱量．
（5）已知0～t₁與t₅～t₆的加熱時間相等，由圖乙可知兩段時間內(nèi)，物質(zhì)的溫度升高不同，由此可得出：這種物質(zhì)固態(tài)時的比熱容比液態(tài)時的比熱容�。�

Answer 1

分析 （1）溫度計讀數(shù)時，首先要看清溫度計的分度值，再根據(jù)液柱上表面對應(yīng)的刻度進(jìn)行讀數(shù)，還要注意是在零上還是零下；
（2）晶體在熔化過程中溫度保持不變，具有一定的熔點．其熔化圖象上有一水平線段，對應(yīng)的溫度就是該晶體的熔點；
（3）晶體熔化前是固態(tài)，熔化時是固液共存狀態(tài)，熔化后是液態(tài)；
（4）晶體在熔化過程中，吸收熱量、內(nèi)能增加，但溫度保持不變．
（5）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知：在吸收的熱量和時間一定時，物體的溫度變化值越大，比熱容就越小．

解答 解：（1）由甲圖可知，該溫度計的分度值是1℃，而且液柱上表面對應(yīng)的刻度在零刻度以下，故讀數(shù)為-8℃；
（2）由乙圖中圖象可知，從t₁第到t₅這段時間內(nèi)，隨加熱時間的增加溫度不變，說明這一段時間該物質(zhì)處于熔化過程，對應(yīng)的溫度就是該物質(zhì)的熔點，是0℃；該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變，所以是晶體；
（3）圖中所示t₂時刻是晶體的熔化過程，該物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)；
（4）從t₂到t₃的時間段，物體要吸收熱量，內(nèi)能就會增加，所以t₂時刻杯內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能較小，t₃時刻杯內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能較大．
（5）燒杯內(nèi)物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，在0～t₁時間里升高的溫度為△t₁=20℃，
在t₅～t₆時間里升高的溫度為△t₂=10℃，故△T₁＞△T₂，
由Q=cm△t可知，當(dāng)吸收的熱量和質(zhì)量都相同時，△t越大比熱容就越�。�所以這種物質(zhì)固態(tài)時的比熱容小于液態(tài)時的比熱容．
故答案為：（1）-8；（2）0；（3）固液共存；（4）＜；熔化過程要吸收熱量；（4）�。�

點評 該題通過圖象考查了晶體的熔化過程，解題的關(guān)鍵是理解圖象中每一階段表示的含義及物質(zhì)的狀態(tài)．