Question

14．（1）如圖是對冰加熱過程中的溫度隨時間變化的圖線．圖中BC段表示冰的熔化過程，熔點為0℃，DE段物質溫度100℃，這是一個吸熱的過程；
（2）在兩只完全相同的燒杯中分別放入100g的煤油和100g的水，用兩個相同的酒精燈分別加熱煤油和水，并利用溫度計測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：質量相同的不同晶體熔化成液體時吸收的熱量是否相同呢？于是他們在相同的燒杯中分別裝上了100g的冰和萘，用同樣的酒精燈加熱，并用表測出它們熔化過程所用的時間，記錄的數(shù)據(jù)如表所示．

物質	熔化時間/min
冰	12
萘	5

（4）分析實驗數(shù)據(jù)，可以得出結論：質量相同的不同晶體熔化成液體時吸收的熱量是不同的．
（5）通過查找資料，他們知道為了表示晶體的這種性質，物理學中引入了熔化熱這個物理量．仿照比熱容的定義，可知：單位質量的某種晶體熔化成同溫度的液體時吸收的熱量，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請你算出：燒杯中的冰從圖中的B點加熱到D點共吸收多少熱量？

Answer 1

分析 （1）對于晶體的熔化圖象，如圖所示，BC段是熔化過程，溫度不變，但要吸熱；
DE段是水的沸騰過程，不斷吸熱，溫度不變．
（2）引出比熱容概念的實驗采用控制變量法．
（4）由表格知，相同質量的冰和萘完全熔化所需的時間不同，而加熱裝置相同，這就說明了兩者完全熔化時，吸收的熱量是不同的，可據(jù)此進行分析．
（5）比熱容是指：單位質量的某種物質，升高或降低單位溫度時吸收或放出的熱量；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，所以是熔化過程，BC段對應的溫度是0℃，即為熔點．
DE段對應為溫度不變，但不斷吸熱，是水的沸騰過程．
（2）引出比熱容概念的實驗采用控制變量法．
保持水與煤油的質量、初溫，升高相同的溫度，煤油用的時間短；
或者保持水與煤油的質量不變，看二者的溫度變化，煤油變化的快．
所以水也是100g，由實驗現(xiàn)象可知煤油溫度上升快．
（4）因為冰的熔化時間為12min，奈的熔化時間為5min，所以可得出結論：質量相同的不同晶體熔化成液體時吸收的熱量是
不相同的．
（5）單位質量的某種物質溫度升高或降低1℃吸收或放出的熱量叫做這種物質的比熱容．仿照比熱容的定義，可知：單位質量的某種
晶體熔化成同溫度的液體時吸收的熱量，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點加熱到C點（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點加熱到D點（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點加熱到D點共吸收的熱量是：
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）單位質量；吸收；（6）燒杯中的冰從圖中的B點加熱到D點共吸收7.55×10⁴J熱量．

點評 本題解題關鍵有三點：（1）中應注意用控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)；（2）中應使用類比法提煉熔化熱的定義；（3）中在計算熱量時要劃分為熔化和加熱兩個過程分別計算，最后求和．