Question

9．在探究物质熔化特点的实验中，实验小组测得出了某物质的温度随时间变化的图象如图所示，设物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：
（1）该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．
（2）该物质在t₁时刻的内能小于t₂时刻的内能（填“大于”“小于”或“等于”），理由是晶体在熔化中吸热．
（3）该物质在AB段的比热容为2.0×10³J/（kg•℃），则CD段的比热容为4.0×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）（2）晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，但内能增加．
（3）晶体熔化过程中质量不变，吸收热量的多少与加热时间成正比，根据Q=cm△t可判断比热容的比值．

解答 解：（1）由图可知，该物质在熔化过程中，吸热，但温度不变，为晶体；
（2）晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，但内能增加，所以物质正在B点时的内能小于在C点时的内能；
（3）根据图中坐标信息可知，该物质在AB 段温度升高△t℃，被加热5min；在CD段温度升高△t℃，被加热10min；
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1：2，根据Q=cm△t可得，
$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{c}_{1}m△t}{{c}_{2}m△t}$=$\frac{{c}_{1}}{{c}_{2}}$=$\frac{1}{2}$，则CD段的比热容为c₂=2c₁=2×2.0×10³J/（kg•℃）=4.0×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）晶体；（2）小于；晶体在熔化中吸热；（3）4.0×10³．

点评 观察物质熔化或凝固图象时，首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质，再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态．