Question

【题目】小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示．实验时，冰的质量为，相同时间冰和水吸收的热量相同．水的比热容为

段水吸收的热量是多少？

计算出冰的比热容；

若规定“某种晶体物质在熔化过程所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热”，熔化热在数值上等于晶体在完全熔化时所吸收的热量大小．根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热．

Answer 1

【答案】．．．

【解析】

（1）由图象知道，BC段为冰的熔化过程，在此过程中虽然冰吸收热量，但温度保持0℃不变。因为冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，质量不变，所以水的质量为0.5kg，由图象知道，CD段水从0℃升高到20℃，由Q=cm△t知道水吸收的热量是：Q水吸 =c水m水△t水=0.5kg×4.2×103 J/（kg℃）×20℃=4.2×104 J；

（2）由图象知道，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，所以，1min吸收的热量是：4.2×104J/10min=4.2×103 J/min，由图象知道，冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，故冰吸收的热量是：Q冰=4.2×103 J/min×5min=2.1×104 J，所以，冰的比热容是：c冰=Q冰/m△t=2.1×104J/0.5kg×20℃=2.1×103 J/（kg℃）；

（3）由图象知道，0.5kg冰从5min开始熔化到45min全部熔化，用时40min，该过程中冰熔化所吸收的热量是：Q熔化=4.2×103 J/min×40min=1.68×105 J，

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