Question

5．大夢(mèng)和小夢(mèng)為探究冰熔化和水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)．根據(jù)測(cè)量結(jié)果他畫出了相關(guān)圖象，如圖所示．
（1）這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要用到的測(cè)量?jī)x器是溫度計(jì)和秒表．他每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，并觀察物質(zhì)的 狀態(tài)．圖乙是大夢(mèng)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度--時(shí)間圖象，根據(jù)圖象可知：

（2）冰屬于晶體（選填“晶體”或“非晶體”）；原因是冰有固定的熔點(diǎn)
（3）在 BC 階段物質(zhì)處于固液共存狀態(tài) （選填“固體”、“液體”或“固液共存”）；
（4）小夢(mèng)認(rèn)為他的C段數(shù)據(jù)有問題，他做出這樣的判斷的依據(jù)是冰和水的比熱容不同，兩段直線的傾斜程度不相同．
（5）設(shè)相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，冰的質(zhì)量為100g，則BC階段物質(zhì)共吸收了4.2×10³J的熱量（c_冰=2.1×10³J/kg•℃）；
（6）試管中的冰完全熔化后，若持續(xù)加熱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將得到圖象中的DE段，這段時(shí)間內(nèi)試管中的水不能（填“能”或“不能”）沸騰，是因?yàn)闊�杯中的水沸騰后，溫度與試管中的水溫度相同，試管中的水雖然達(dá)到了沸點(diǎn)，但是不能從燒杯中的水繼續(xù)吸收熱量，因此不會(huì)沸騰．
（7）他們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)后，繼續(xù)進(jìn)行探究水沸騰的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)過程中，依據(jù)觀察到的現(xiàn)象，判定水開始沸騰；大夢(mèng)同學(xué)想知道水的沸騰過程是否需要吸熱，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是試管中產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，在水面處破裂，且溫度計(jì)的示數(shù)保持不變；撤掉酒精燈，觀察水是否還能繼續(xù)沸騰一段時(shí)間
（8）大夢(mèng)觀察到水沸騰時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)如圖丙所示，則水的沸點(diǎn)是98℃，此時(shí)實(shí)驗(yàn)室的大氣壓低于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．（選填“高于”、“等于”或“低于”）
（9）他們都完成實(shí)驗(yàn)后，畫出溫度隨時(shí)間的圖象，發(fā)現(xiàn)圖象有一些差異，原因是水的質(zhì)量不同，且C中水的質(zhì)量大，他們總結(jié)了熔化和沸騰共同的特點(diǎn)是繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變．

Answer 1

分析 （1）冰熔化和水沸騰實(shí)驗(yàn)需要不斷吸熱，實(shí)驗(yàn)過程中，需要用溫度計(jì)測(cè)量溫度，還需要用秒表來記錄時(shí)間．
（2）掌握晶體在熔化過程中的特點(diǎn)：吸熱但溫度保持不變．
（3）知道晶體在熔化前為固態(tài)；熔化過程為固液共存態(tài)；熔化完后為液態(tài)．
（4）首先根據(jù)該物質(zhì)的熔點(diǎn)判斷出該物質(zhì)為冰．知道水的比熱容最大；
（5）晶體吸收的熱量Q=cm（t-t₀）；
（6）沸騰的條件；達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸熱；
（76）沸騰前氣泡在上升過程中體積逐漸減��；沸騰時(shí)氣泡在上升過程中體積逐漸增大．
水沸騰時(shí)不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度是水的沸點(diǎn)；為了說明水沸騰過程中需要吸熱，可以撤去酒精燈，觀察水能否繼續(xù)沸騰即可得出結(jié)論；
（8）在進(jìn)行溫度計(jì)的讀數(shù)時(shí)，要認(rèn)清分度值；水沸騰時(shí)的特點(diǎn)：不斷吸熱，但溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度就是水的沸點(diǎn)；液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越低，沸點(diǎn)越低；
（9）在裝置相同的情況下，水的質(zhì)量越大，升溫會(huì)越慢；熔化和沸騰的共同點(diǎn)是繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變．

解答 解：（1）測(cè)量溫度要用溫度計(jì)，測(cè)量時(shí)間需要秒表；
（2）由圖象知，該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變，所以是晶體；
（3）由圖象知，BC段為熔化過程，處于固液共存態(tài)．熔化過程中要不斷吸熱，但溫度不變；
（4）因?yàn)樗�的比熱容較大，質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫較慢，而圖C中水升溫應(yīng)較快．
（5）AB階段5min物質(zhì)吸收的熱量Q=cm（t-t₀）=2.1×10³J/（kg•℃）×0.1kg×10℃=2.1×10³J；
因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則BC階段物質(zhì)共吸收了2×2.1×10³J=4.2×10³J的熱量；
（6）沸騰的條件；達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸熱．試管中的水可以達(dá)到沸點(diǎn)，因內(nèi)外溫度相同，不能繼續(xù)吸熱，所以不會(huì)沸騰；
（7）想知道水的沸騰過程是否需要吸熱，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是試管中產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，在水面處破裂，且溫度計(jì)的示數(shù)保持不變；撤掉酒精燈，觀察水是否還能繼續(xù)沸騰一段時(shí)間；
（8）從圖中可知，溫度計(jì)的分度值是1℃，所以溫度計(jì)的示數(shù)是98℃；
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，水的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越小，沸點(diǎn)越低，此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃，所以此時(shí)氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
（9）由圖丁可以看出，在同樣加熱的情況下，c的升溫較慢，其原因應(yīng)該是c水的質(zhì)量多于b的緣故；熔化和沸騰的共同點(diǎn)是繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變．
故答案為：
（1）秒表；
（2）晶體；冰有固定的熔點(diǎn)；
（3）固液共存；
（4）冰和水的比熱容不同，兩段直線的傾斜程度不相同；
（5）4.2×10³；
（6）不能；燒杯中的水沸騰后，溫度與試管中的水溫度相同，試管中的水雖然達(dá)到了沸點(diǎn)，但是不能從燒杯中的水繼續(xù)吸收熱量，因此不會(huì)沸騰；
（7）試管中產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，在水面處破裂，且溫度計(jì)的示數(shù)保持不變；撤掉酒精燈，觀察水是否還能繼續(xù)沸騰一段時(shí)間．
（8）98；低于；
（9）水的質(zhì)量不同，且c中水的質(zhì)量大；繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變．

點(diǎn)評(píng) 觀察晶體與非晶體圖象要學(xué)會(huì)看關(guān)鍵點(diǎn)，這樣才能做出準(zhǔn)確的判斷．吸熱的公式是我們應(yīng)該重點(diǎn)掌握的，運(yùn)用中注意溫度的變化值是多少．本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，屬于中等題．