Question

12．Ⅰ．歸納分析
小明想到，不同晶體如冰、海波等，熔化成液體時(shí)，吸收的熱量是否相同呢？
他們?cè)谙嗤�的燒杯中分別裝上了100克冰和海波，用同樣的酒精燈加熱，并用圖象記錄了它們?nèi)刍�過程溫度隨時(shí)間的變化的圖線，如圖1所示

（1）分析圖線，可得結(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．
（2）通過查找資料，小明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，它的定義是單位質(zhì)量的某種晶體熔化成同溫度的液體時(shí)吸收（填“吸收”或“放出”）的熱量，叫做這種晶體的熔化熱，用字母λ表示．
（3）他還查得冰的熔化熱為3.35×10⁵J/kg，則燒杯中冰從如圖1中B點(diǎn)加熱到C點(diǎn)共吸收熱量為335J．
（4）小明又畫出冰熔化成水過程中吸收熱量隨溫度變化圖象如圖2所示，其中正確的是a．
Ⅱ．概念建構(gòu)
不同物質(zhì)傳導(dǎo)熱的能力不同，物質(zhì)傳導(dǎo)熱的能力可用導(dǎo)熱系數(shù)λ來表示．導(dǎo)熱系數(shù)是導(dǎo)熱物質(zhì)在1cm²截面上、1s內(nèi)、溫差為1℃時(shí)，通過長(zhǎng)度1cm的熱量．下面是一些物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)（J/cm•℃•s）
（1）由上述表格看出，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比非金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)大．

物質(zhì)名稱	導(dǎo)熱系數(shù)	物質(zhì)名稱	導(dǎo)熱系數(shù)
銅	3.864	水	0.00596
鋁	2.100	冰	0.02310
鎢	2.016	空氣	0.000239
鐵	0.672	棉花	0.000588

（2）導(dǎo)熱系數(shù)越大的物質(zhì)，傳導(dǎo)熱的能力越強(qiáng)．
（3）若橫截面積用S表示；時(shí)間用t表示；改變的溫度用△T表示，長(zhǎng)度用L表示，熱量用Q表示，則導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$\frac{QL}{St△T}$．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）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．
（2）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．
（3）根據(jù)Q=λ_冰m求出冰從0℃加熱到0℃的水吸收的熱量．
（4）晶體熔化吸熱溫度保持不變；
Ⅱ．（1）分析表中數(shù)據(jù)得出金屬的導(dǎo)熱系數(shù)與非金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)的大小關(guān)系；
（2）由導(dǎo)熱系數(shù)的含義（在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時(shí)通過長(zhǎng)度1cm的熱量）說明導(dǎo)熱系數(shù)越大的物質(zhì)傳導(dǎo)熱的能力強(qiáng)弱；
（3）根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)的含義（在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時(shí)通過長(zhǎng)度1cm的熱量）得出表達(dá)式，并指出各個(gè)字母表示的物理量；

解答 解：Ⅰ．（1）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，根據(jù)圖表物質(zhì)熔化的時(shí)間可以看出：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．
（2）根據(jù)晶體熔化熱的概念可知：?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．
（3）冰從0℃加熱到0℃的水吸收的熱量：Q=λ_冰m=3.35×10³J/kg×0.1kg=335J．
（4）晶體熔化吸熱溫度保持不變，故是a圖象；
Ⅱ．（1）由表格中數(shù)據(jù)得出，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比非金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)大；
（2）導(dǎo)熱系數(shù)越大，說明在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時(shí)通過長(zhǎng)度1cm的熱量越大，即傳導(dǎo)熱的能力越強(qiáng)；
（3）①由導(dǎo)熱系數(shù)是指在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時(shí)通過長(zhǎng)度1cm的熱量可得關(guān)系式：λ=$\frac{QL}{St△T}$；
②上式中：λ為導(dǎo)熱系數(shù)，Q為傳遞的熱量；L為傳導(dǎo)的長(zhǎng)度，S為物體的橫截面積，t為傳熱的時(shí)間，△T為物體的溫差．
故答案為：Ⅰ．（1）相同；不同；（2）吸收；（3）335；（4）a；
Ⅱ．（1）大；（2）強(qiáng)；（3）λ=$\frac{QL}{St△T}$

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查的是比熱容的定義和熱量的相關(guān)計(jì)算，同時(shí)類比比熱容引入了新定義“熔化熱”，考查了同學(xué)們知識(shí)遷移、舉一反三的能力．
（2）本題考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律的能力、考查了熱量的計(jì)算，理解并用好導(dǎo)熱系數(shù)的含義（在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時(shí)通過長(zhǎng)度1cm的熱量）是本題的關(guān)鍵．