Question

物理興趣小組成員想知道：質(zhì)量相同的不同晶體熔化成液體時吸收的熱量是否相同呢？他們在相同的燒杯甲、乙中分別裝上了100g的冰、萘，用同樣的酒精燈加熱，并用鐘表測出它們?nèi)刍�過程所用的時間，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．

物質(zhì)	熔化時間 /min
冰	10
萘	4

（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：質(zhì)量______的不同晶體熔化成液體時吸收的熱量是______的．
（2）通過查找資料，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物理量．仿照比熱容的定義，可知：______的某種晶體熔化成同溫度的液體時______的熱量，叫做這種晶體的熔化熱．用字母λ表示．
（3）他們還查得：冰的熔化熱為3.35×10³J/kg，冰的比熱容是2.1×10³J/（kg?℃），請你根據(jù)圖反映的甲燒杯中的物質(zhì)溫度隨時間變化的圖象回答：第10min時，甲燒杯中的物質(zhì)所處狀態(tài)是______；并計(jì)算：甲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

解：（1）根據(jù)題干中的提供的數(shù)據(jù)可知：冰和萘的質(zhì)量相等，熔化時間不同（熔化時間不同也就說明了吸收熱量是不同的），從而得出結(jié)論：質(zhì)量相同的不同晶體熔化時吸收的熱量是不同的；
故答案為：相同；不同．
（2）仿照比熱容的定義，可知：單位質(zhì)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．
故答案為：單位質(zhì)量；所吸收．
（3）由圖象可知第10min時物體處于熔化過程，晶體未全部熔化，所以狀態(tài)為固液并存狀態(tài)；
冰的熔化熱為3.35×10³J/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=3.35×10³J/kg×0.1kg=335J．
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×10℃=4200J．
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：
Q=Q+Q=335J+4200J=4535J．
故答案為：固液共存．
分析：（1）加熱時間表示的就是物體吸收熱量的多少，加熱時間不同就說明液體吸收熱量是不同的；
（2）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．
（3）根據(jù)溫度等于熔點(diǎn)（或凝固點(diǎn)）時，可判斷物體處于固液共存態(tài)；
（4）熱量的分析計(jì)算能力．先根據(jù)Q₁=λm計(jì)算BC段冰熔化需要吸收熱量，再利用Q′=cm（t₂-t₁）計(jì)算出CD段吸收的熱量，二者相加即為冰從圖中的B點(diǎn)加熱到D點(diǎn)共吸收的熱量．
點(diǎn)評：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)算熱量時要劃分為熔化和加熱兩個過程分別計(jì)算，最后求和．