Question

14．（1）如圖是對(duì)冰加熱過(guò)程中的溫度隨時(shí)間變化的圖線．圖中BC段表示冰的熔化過(guò)程，熔點(diǎn)為0℃，DE段物質(zhì)溫度100℃，這是一個(gè)吸熱的過(guò)程；
（2）在兩只完全相同的燒杯中分別放入100g的煤油和100g的水，用兩個(gè)相同的酒精燈分別加熱煤油和水，并利用溫度計(jì)測(cè)量它們溫度的變化情況，發(fā)現(xiàn)煤油溫度升高得快，從而引入了比熱容的概念．
（3）小組成員想到：質(zhì)量相同的不同晶體熔化成液體時(shí)吸收的熱量是否相同呢？于是他們?cè)谙嗤�的燒杯中分別裝上了100g的冰和萘，用同樣的酒精燈加熱，并用表測(cè)出它們?nèi)刍�過(guò)程所用的時(shí)間，記錄的數(shù)據(jù)如表所示．

物質(zhì)	熔化時(shí)間/min
冰	12
萘	5

（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同的不同晶體熔化成液體時(shí)吸收的熱量是不同的．
（5）通過(guò)查找資料，他們知道為了表示晶體的這種性質(zhì)，物理學(xué)中引入了熔化熱這個(gè)物理量．仿照比熱容的定義，可知：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種晶體熔化成同溫度的液體時(shí)吸收的熱量，叫做這種晶體的熔化熱．用字母λ表示．
（6）他們還查得：冰的熔化熱為3.35×10⁵J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/kg請(qǐng)你算出：燒杯中的冰從圖中的B點(diǎn)加熱到D點(diǎn)共吸收多少熱量？

Answer 1

分析 （1）對(duì)于晶體的熔化圖象，如圖所示，BC段是熔化過(guò)程，溫度不變，但要吸熱；
DE段是水的沸騰過(guò)程，不斷吸熱，溫度不變．
（2）引出比熱容概念的實(shí)驗(yàn)采用控制變量法．
（4）由表格知，相同質(zhì)量的冰和萘完全熔化所需的時(shí)間不同，而加熱裝置相同，這就說(shuō)明了兩者完全熔化時(shí)，吸收的熱量是不同的，可據(jù)此進(jìn)行分析．
（5）比熱容是指：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)，升高或降低單位溫度時(shí)吸收或放出的熱量；類比比熱容的定義，即可得出“熔化熱”的定義．
（6）冰從0℃加熱到100℃吸收的熱量分為兩部分：①冰從0℃加熱到0℃的水吸收的熱量；
②水從0℃加熱到100℃吸收的熱量

解答 解：（1）由圖象知，BC段溫度不變，但要不斷吸熱，所以是熔化過(guò)程，BC段對(duì)應(yīng)的溫度是0℃，即為熔點(diǎn)．
DE段對(duì)應(yīng)為溫度不變，但不斷吸熱，是水的沸騰過(guò)程．
（2）引出比熱容概念的實(shí)驗(yàn)采用控制變量法．
保持水與煤油的質(zhì)量、初溫，升高相同的溫度，煤油用的時(shí)間短；
或者保持水與煤油的質(zhì)量不變，看二者的溫度變化，煤油變化的快．
所以水也是100g，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知煤油溫度上升快．
（4）因?yàn)楸�的熔化時(shí)間為12min，奈的熔化時(shí)間為5min，所以可得出結(jié)論：質(zhì)量相同的不同晶體熔化成液體時(shí)吸收的熱量是
不相同的．
（5）單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1℃吸收或放出的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容．仿照比熱容的定義，可知：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種
晶體熔化成同溫度的液體時(shí)吸收的熱量，叫做這種晶體的熔化熱．用字母λ表示．
（6）冰的熔化熱為3.35×10⁵J/kg，100g的冰從B點(diǎn)加熱到C點(diǎn)（完全熔化）需要吸收熱量為：
Q=λm=3.35×10⁵J/kg×0.1kg=3.35×10⁴J
100g的水從C點(diǎn)加熱到D點(diǎn)（沸騰）需要吸收熱量為：
Q′=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×100℃=4.2×10⁴J
燒杯中100g的冰從圖中的B點(diǎn)加熱到D點(diǎn)共吸收的熱量是：
3.35×10⁴J+4.2×10⁴J=7.55×10⁴J
故答案為：（1）BC；0；不變；吸．（2）100；煤油；（4）相同；不相同；（5）單位質(zhì)量；吸收；（6）燒杯中的冰從圖中的B點(diǎn)加熱到D點(diǎn)共吸收7.55×10⁴J熱量．

點(diǎn)評(píng) 本題解題關(guān)鍵有三點(diǎn)：（1）中應(yīng)注意用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（2）中應(yīng)使用類比法提煉熔化熱的定義；（3）中在計(jì)算熱量時(shí)要?jiǎng)澐譃槿刍�和加熱兩個(gè)過(guò)程分別計(jì)算，最后求和．