Question

物理興趣小組成員想知道：質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，并用鐘表測出它們熔化過程所用的時間，記錄的數據如下表所示．

物質	熔化時間 /min
冰	10
萘	4

（1）分析實驗數據，可以得出結論：質量______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，物理學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?℃），請你根據圖反映的甲燒杯中的物質溫度隨時間變化的圖象回答：第10min時，甲燒杯中的物質所處狀態是______；并計算：甲燒杯中的冰從圖中的B點加熱到D點共吸收多少熱量？

Answer 1

解：（1）根據題干中的提供的數據可知：冰和萘的質量相等，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），從而得出結論：質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，所以狀態為固液并存狀態；
冰的熔化熱為3.35×10³J/kg，100g的冰從B點加熱到C點（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點加熱到D點（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點加熱到D點共吸收的熱量是：
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）單位質量的某種物質溫度升高或降低1℃吸收或放出的熱量叫做這種物質的比熱容．
（3）根據溫度等于熔點（或凝固點）時，可判斷物體處于固液共存態；
（4）熱量的分析計算能力．先根據Q₁=λm計算BC段冰熔化需要吸收熱量，再利用Q′=cm（t₂-t₁）計算出CD段吸收的熱量，二者相加即為冰從圖中的B點加熱到D點共吸收的熱量．
點評：本題解題關鍵有三點：（1）中應注意用控制變量法分析實驗數據；（2）中應使用類比法提煉熔化熱的定義；（3）中在計算熱量時要劃分為熔化和加熱兩個過程分別計算，最后求和．