Question

【題目】小紅在學習了“比熱容”的有關知識后，知道單位質量的不同物質在升高相同溫度時，所吸收的熱量不同，為了描述物質的這種性質，引入了一個新的物理量–比熱容，于是她又想到晶體在熔化時，溫度雖然保持不變，但需要吸收熱量，那么單位質量的不同晶體熔化時所吸收的熱量是否相同呢？帶著這個疑問，小紅在實驗室利用電熱器加熱，完成了冰的熔化實驗，并描繪出冰的溫度隨加熱時間變化的關系圖線如圖所示．實驗時，冰的質量為，相同時間冰和水吸收的熱量相同．水的比熱容為

段水吸收的熱量是多少？

計算出冰的比熱容；

若規定“某種晶體物質在熔化過程所吸收的熱量與其質量之比叫做該物質的熔化熱”，熔化熱在數值上等于晶體在完全熔化時所吸收的熱量大小．根據圖中所給的信息，計算出冰的熔化熱．

Answer 1

【答案】．．．

【解析】

（1）由圖象知道，BC段為冰的熔化過程，在此過程中雖然冰吸收熱量，但溫度保持0℃不變。因為冰的質量為0.5kg，冰熔化成水，質量不變，所以水的質量為0.5kg，由圖象知道，CD段水從0℃升高到20℃，由Q=cm△t知道水吸收的熱量是：Q水吸 =c水m水△t水=0.5kg×4.2×103 J/（kg℃）×20℃=4.2×104 J；

（2）由圖象知道，CD段水從0℃升高到20℃，用了10min的時間，所以，1min吸收的熱量是：4.2×104J/10min=4.2×103 J/min，由圖象知道，冰從-20℃吸收熱量升高到0℃，需要了5min，故冰吸收的熱量是：Q冰=4.2×103 J/min×5min=2.1×104 J，所以，冰的比熱容是：c冰=Q冰/m△t=2.1×104J/0.5kg×20℃=2.1×103 J/（kg℃）；

（3）由圖象知道，0.5kg冰從5min開始熔化到45min全部熔化，用時40min，該過程中冰熔化所吸收的熱量是：Q熔化=4.2×103 J/min×40min=1.68×105 J，

所以，冰的熔化熱是：λ=Q熔化/m=1.68×105J/0.5kg=3.36×105 J/kg。