Question

10．小海在探究“冰的熔化特點”的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度-時間關系圖象，已知冰的質量為500g．根據(jù)圖象解答以下幾個問題：
（1）物質在C點具有的內能比B點的內能大．
（2）8min到12min水吸收的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（3）設相同時間內物質吸收的熱量相同，則冰在熔化過程中吸收的熱量．
（4）計算冰的比熱容是多大？
（5）在如圖所示中，AB段與CD段的傾斜程度不同，原因是：質量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢．

Answer 1

分析 （1）物體吸收熱量，內能增加；
（2）從圖象中找到升高的溫度，利用公式Q=cm△t可計算吸收的熱量；
（3）從圖象中找出開始熔化和結束熔化的時間，可確定熔化的持續(xù)時間，最后確定冰吸收的熱量；
（4）冰在相同的時間內吸收的熱量相同，可知圖象中從A到B吸收的熱量，根據(jù)吸熱公式計算出冰的比熱容；
（5）知道水和冰的比熱容不同，相同質量的水和冰，吸收相同的熱量，其溫度變化不同．

解答 解：（1）由圖象可知，物體從B點到C點繼續(xù)加熱，物體吸收熱量，內能增加，所以物質在C點具有的內能比B點的內能大；
（2）冰變成水質量不變，質量m=500g=0.5kg，
8min到12min水升高的溫度是5℃，水吸收的熱量為：
Q_CD=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×5℃=1.05×10⁴J；
（3）冰的熔化時間為4min，水加熱4min吸收的熱量為1.05×10⁴J，由于冰熔化時的時間與水升高5℃的時間相同，若相同時間內物質吸收的熱量相同，則冰在熔化過程中吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（4）因為Q_AB=cm△t=Q_CD=1.05×10⁴J
所以c_冰=$\frac{{Q}_{AB}}{m△{t}_{冰}}$=$\frac{1.05×1{0}^{4}J}{0.5kg×10℃}$=2.1×10³J/（kg•℃）；
（5）質量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢，所以圖象中AB段與CD段的傾斜程度不同．
故答案為：（1）大；
（2）8min到12min水吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（3）冰在熔化過程中吸收的熱量為1.05×10⁴J；
（4）冰的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）；
（5）質量相等的水和冰，吸收相同的熱量，由于水的比熱容大，所以水升溫慢．

點評 本題考查了在探究“冰的熔化特點”的實驗中，溫度計的讀數(shù)方法，溫度-時間圖象的分析，熱量公式的靈活運用等，有一定綜合性，難度適中．