Question

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， 所需吸收的熱量不同，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需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。實驗時，冰的質量為0.5kg，相同時間冰和水吸收的熱量相同。水的比熱容為4.2×10³J/(kg·℃)

（1）CD段水吸收的熱量是多少？（2）計算出冰的比熱容。

（3）若規(guī)定“質量為1kg的某種晶體物質在完全熔化時所需吸收的熱量叫做該物質的熔化熱”，根據圖中所給的信息，計算出冰的熔化熱λ。

 

Answer 1

【答案】

4.2×10⁴J、2.1×10³J、3.36×10⁵J/kg

【解析】

試題分析：（1）冰的質量為0.5kg，冰熔化成水，狀態(tài)變化，質量不變，水的質量是0.5kg，

由圖象知，在CD段，水從0℃升高到20℃，水吸收的熱量為：

．

（2）在CD段，水從0℃升高到20℃，需要的時間是10min，水吸收的熱量為：，

由題意知，相同時間冰和水吸收的熱量相同，

由圖象可知，冰從-20℃吸收熱量升高到0℃，需要了5min，

為水吸收熱量所需時間的一半，則冰吸收的熱量：

，

∵，

∴冰的比熱容為：．

（3）0.5kg的水在t=10min內吸收的熱量為，

由題意知，相同時間冰和水吸收的熱量相同，

則0.5kg冰從5min到45min全部熔化，需要t′=40min，

吸收的熱量：，

1kg冰全部熔化，需要吸收的熱量為0.5kg冰完全融化吸收熱量的兩倍，

即為，

1kg冰全部熔化，吸收的熱量為，

則冰的融化熱．

考點：熱量的計算．

點評：本題主要考查Q=cm△t的計算，知道其中的三個量，求第四個量．求出冰在升溫、熔化、水在升溫過程中，1min吸收的熱量是解決本題的關鍵．