Question

13．在探究熱現(xiàn)象的實驗中，小明用燒杯、試管、溫度計、圓底燒瓶等器材進行了如下實驗．

（1）小明用圖1所示的裝置“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”，【已知冰的質量是100g，相同時間吸收的熱量相同，c_冰=2.1×10³J/（kg•℃）】根據實驗數(shù)據繪制了溫度隨時間變化的圖象，如圖2所示．該物質在BC段處于固液共存（選填“固體”、“液體”或“固液共存”）狀態(tài)，此過程中物質的內能增加（選填“增加”、“減少”或“不變”），此過程吸收4.2×10³J的熱量．
（2）小明用如圖3所示的裝置“探究水沸騰時溫度變化的特點”．實驗中溫度隨時間變化的圖象如圖4所示，分析FG段得出液體沸騰時的特點水在沸騰過程中繼續(xù)吸熱但溫度不變．
（3）實驗完成，撤去酒精燈，燒杯中的水還能繼續(xù)沸騰，原因可能是石棉網的余溫可以繼續(xù)加熱．

Answer 1

分析 （1）熔點是晶體熔化時的溫度，晶體在熔化時保持熔點溫度不變，處于固液共存狀態(tài)；冰熔化的時候繼續(xù)吸熱，溫度不變，但內能增加；
根據Q=cm△t算出冰5min吸收的熱量，根據相同時間吸收的熱量相同得出熔化過程吸收的熱量；
（2）液體的沸點跟氣壓的大小有關，氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低；水沸騰的特點：吸收熱量，溫度不變；
（3）酒精燈加熱時，鐵圈和石棉網的溫度升高，高于水的溫度，當移開酒精燈時，水還會從鐵圈和石棉網吸收熱量，繼續(xù)沸騰．

解答 解：
（1）冰是晶體，由圖象可知BC段表示冰處在熔化過程，所以是固液共存狀態(tài)；冰熔化過程中繼續(xù)吸熱，溫度不變，內能增加；
由圖象可以看出，冰的熔點是0℃；圖象中，冰的熔化從第5min開始，到第15min結束，共經歷了10min．
AB階段5min物質吸收的熱量Q=cm（t-t₀）=2.1×10³J/（kg•℃）×0.1kg×10℃=2.1×10³J；
因為相同時間內物質吸收的熱量相同，則BC階段物質共吸收了2×2.1×10³J=4.2×10³J的熱量；
（2）沸騰圖象的FG段溫度保持，是因為水沸騰時，繼續(xù)吸熱，溫度不變，因此繼續(xù)加熱水的溫度不變；
（3）酒精燈給水加熱時，鐵圈和石棉網也吸收熱量，溫度升高，溫度高于水的溫度，當移去酒精燈時，水從鐵圈和石棉網處吸收熱量，繼續(xù)沸騰．
故答案為：（1）固液共存；增加；4.2×10³；（2）水在沸騰過程中繼續(xù)吸熱但溫度不變；（3）石棉網的余溫可以繼續(xù)加熱．

點評 本題考查了晶體的熔化和液體沸騰的特點，關鍵掌握晶體熔化和沸騰的條件和特點；同時還考查了水的沸騰的特點關系，是一道綜合性較強的題目．