Question

11．為了探究某物質(zhì)在固態(tài)和液態(tài)時的吸熱能力，用酒精燈均勻加熱0.4kg該種固體，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的圖象如圖所示．通過查閱資料已知該物質(zhì)液態(tài)（BC階段）時的比熱容為3×l0³J/（kg•℃）．
（1）由圖象可看出該物質(zhì)是晶體（選填“晶體”或“非晶體”）；該物質(zhì)在B點時的內(nèi)能大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）在A點時的內(nèi)能；
（2）該物質(zhì)從第6min到第10min共吸收4.8×10⁴J熱量，該物質(zhì)在固態(tài)（OA階段）時的比熱容為1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）實驗中，某學習小組的同學發(fā)現(xiàn)：在加熱條件相同的情況下，該物質(zhì)熔化后升溫比熔化前升溫緩慢了．造成這種現(xiàn)象的原因是該物質(zhì)液態(tài)時的比熱容大于固態(tài)時的比熱容，這說明該物質(zhì)在固態(tài)時的吸熱能力比液態(tài)時的吸熱能力弱（選填“強”或“弱”）．

Answer 1

分析 （1）晶體熔化時吸熱、內(nèi)能增大，但溫度不變．
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t計算該物質(zhì)吸收的熱量．物質(zhì)在固態(tài)（OA階段）時吸收的熱量等于BC段吸熱的一半，根據(jù)Q_吸=cm△t變形可求得該物質(zhì)在固態(tài)（OA階段）時的比熱容；
（3）質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化越小，說明吸熱能力越強，說明比熱容越大．

解答 解：
（1）該物質(zhì)在熔化過程中吸收熱量、溫度不變，是晶體，因此該物質(zhì)在B點時的內(nèi)能大于在A點時的內(nèi)能；
（2）由圖象知，在第6min水的溫度為50℃，在第10min的溫度為90℃，則：
Q_吸=cm△t=3×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（90℃-50℃）=4.8×10⁴J；
物質(zhì)在固態(tài)（OA階段）時吸收的熱量Q_吸′=$\frac{1}{2}$Q_吸=$\frac{1}{2}$×4.8×10⁴J=2.4×10⁴J，
由Q_吸=cm△t可得：
c=$\frac{{Q}_{吸}′}{m△t}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}J}{0.4kg×（50℃-10℃）}$=1.5×10³J/（kg•℃）；
（3）物質(zhì)熔化后，質(zhì)量不變，在加熱條件相同的情況下，該物質(zhì)熔化后升溫比熔化前升溫緩慢，這是因為熔化為液態(tài)后，其比熱容變大，根據(jù)△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，吸收相同的熱量，溫度變化會較小；這也說明液態(tài)時，吸熱能力更強了，即固態(tài)時吸熱能力較弱．
故答案為：（1）晶體；大于；（2）4.8×10⁴；1.5×10³；（3）該物質(zhì)液態(tài)時的比熱容大于固態(tài)時的比熱容；弱．

點評 此題是有關(guān)晶體熔化圖象的分析，還考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，有一定的拔高難度，屬于中檔題．