Question

9．實驗測得2kg某物質(zhì)溫度隨時間變化圖象如圖所示．設(shè)物質(zhì)在相同的熱源下吸熱（相同時間吸熱多少相同），根據(jù)圖象解答問題：
（1）該物質(zhì)是晶體（填“晶體”或“非晶體”），其熔點為20℃；若不考慮蒸發(fā)，則在熔化過程中物質(zhì)的內(nèi)能變大，質(zhì)量不變．（后兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）
（2）若該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₁=1.8×10³J/（kg•℃），則該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為C₂=0.9×10³J/（kg•℃）．
（3）熔化過程中吸收的熱量為2.88×10⁵J．若規(guī)定“質(zhì)量為1kg的某種晶體物質(zhì)在整個熔化過程中所吸收的熱量叫做該物質(zhì)的熔化熱”，則該物質(zhì)的熔化熱為1.44×10⁵J/kg．

Answer 1

分析 （1）晶體和非晶體在熔化過程中的區(qū)別：晶體在熔化過程中，溫度不變；非晶體在熔化過程中溫度不斷上升．晶體熔化時的溫度為熔點．晶體從開始熔化到完全熔化完為晶體的熔化過程．晶體熔化的特點是溫度不變，但要繼續(xù)吸熱，其內(nèi)能不斷增大．質(zhì)量不隨溫度的改變而改變．
（2）比熱容是指質(zhì)量是1kg的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量．由于在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同，然后利用熱平衡方程求出固態(tài)下的比熱容．
（3）根據(jù)相同時間吸收的熱量相同，算出熔化過程吸收的熱量．質(zhì)量為1Kg的某種晶體物質(zhì)在完全熔化時所吸收的熱量叫做該物質(zhì)的熔化熱，從圖象得出某物質(zhì)全部熔化需要的時間，然后可求出該物質(zhì)的熔化熱．

解答 解：（1）由圖知，該物質(zhì)在熔化過程中，溫度保持20℃不變，所以該物質(zhì)為晶體．并且熔點為20℃．
由于在熔化過程中不斷吸熱，雖然溫度保持不變，但其分子的運動速度將加快，內(nèi)能增大，質(zhì)量不變．
（2）因為在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同，所以Q₂=Q₁，即c₁m△t₁=c₂m△t₂，
因為物體狀態(tài)變化、質(zhì)量不變，m₂=m₁=2kg，同樣在2min內(nèi)，溫度的變化△t₁=40℃-20℃=20℃，△t₂=20℃-（-20℃）=40℃，
所以所以物體的比熱容c₂=$\frac{{c}_{1}△{t}_{1}}{△{t}_{2}}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}J/（kg•℃）×20℃}{40℃}$=0.9×10³J/（kg•℃）．
（3）因為該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₁=1.8×10³J/（kg•℃），
該物質(zhì)2min吸收的熱量為：Q=c₁m△t=1.8×10³J/（kg•℃）×2kg×20℃=7.2×10⁴J，
熔化過程用了8min吸收的熱量為：$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{2}$×8=2.88×10⁵J．
因質(zhì)量為1kg的某種晶體物質(zhì)在整個熔化過程中所吸收的熱量叫做該物質(zhì)的熔化熱，且2kg這種晶體整個熔化過程中吸熱為2.88×10⁵J，
所以則該物質(zhì)的熔化熱為$\frac{2.88×1{0}^{5}J}{2kg}$=1.44×10⁵J/kg．
故答案為：（1）晶體；20；變大；不變；（2）0.9×10³；（3）2.88×10⁵；1.44×10⁵．

點評 本題考查了學(xué)生對晶體熔化特點、吸熱公式、以及熔化熱的掌握和運用，根據(jù)物質(zhì)的熔化或凝固的圖象可以獲取以下信息：該物質(zhì)是晶體還是非晶體，若是晶體，其熔點或凝固點是多少，熔化或凝固用了多長時間．