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小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示.今把20g某种固体碾碎后放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热.根据实验数据画出的图象如图乙所示.根据图象回答问题:

(1)这种物质是    (选填“晶体”或“非晶体”).你判断的依据:   
(2)这种物质的沸点是    ℃.
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有    性.
(4)这种物质的液态比热容c=3×103J/,从熔点升高到沸点吸热    J.实验结束时,小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗酒精约5g.请估算出这种装置能量的转化效率约为    %.(酒精的热值3.0×107J/kg,估算结果保留整数)
(5)小明还发现,液体沸腾的过程中如果撤去酒精灯,试管中液体会继续沸腾片刻.其原因是   
【答案】分析:(1)晶体在熔化过程中吸收热量,且温度保持不变,即晶体有一定的熔点.
(2)如图乙,物质先吸热温度升高,到达熔点,不断吸热,温度保持不变,全部熔化之后,温度再升高,不断吸热,液体的温度升高,到达沸点,不断吸热,温度不变,完成沸腾过程.
物质在沸腾过程中温度保持不变,这个不变的温度是晶体的沸点.
(3)能量的转化和转移具有方向性.
(4)利用公式Q=cm(t-t)求从熔点升高到沸点吸收的热量;由乙图可知加热时间,则可求出从开始加热到实验结束的10min共吸收的热量;再利用燃料的热值公式Q=mq求出燃料完全燃烧放出对热量;利用效率η=求出这种装置能量的转化效率.
(5)沸腾过程需继续吸热.
解答:解:(1)这种物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变.所以该物质是晶体.
(2)DE段是物质的沸腾过程,沸点为90℃.
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有方向性.
(4)由图知t=50℃,t=90℃,
∴该物质从熔点升高到沸点吸收的热量Q=cm(t-t)=3×103J/(kg?℃)×0.02kg×(90℃-50℃)=2400J;
由图可知该物质从熔点升高到沸点用了2min,从开始加热到实验结束共用10min,所以从开始加热到实验结束该物质吸收的热量Q=×24OOJ=12000J,
5g酒精完全燃烧放出的热量Q=mq=0.005kg×3.0×107J/kg=150000J,
这种装置能量的转化效率η=×100%=×100%=8%.
(5)液体沸腾的过程中如果撤去酒精灯,试管中液体会继续沸腾片刻.其原因是烧杯中的水继续给它加热.
故答案为:(1)晶体;熔化过程温度不变;(2)90;(3)方向;(4)2.4×103;8;(5)烧杯中的水继续给它加热.
点评:本题是一道热学综合题,关键是考查对各知识点的掌握情况.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?滨海县二模)下面是两个常见的热学实验
(1)小丽同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,使用了如图所示的装置.
①在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是
B
B

A.用完全相同的加热方式                 B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体           D.盛放水和另一种液体的容器相同
②加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是
98
98
℃,这表明实验时的大气压强
小于
小于
(大于/小于/等于)一个标准大气压.
③而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:
不同的物质的吸热能力不同
不同的物质的吸热能力不同

④本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题:
不同液体的沸点也不相同
不同液体的沸点也不相同

(2)小明为了演示“碘的升华”而设计了如下的方案,请参阅表中几个温度的数据,你认为哪个实验能更好的反映“碘的升华”现象,并说明理由.
你认为实验方案
2
2
更好些,你的理由是:
因为酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点的温度,可能使碘发生熔化和沸腾,不能说明“碘的升华”
因为酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点的温度,可能使碘发生熔化和沸腾,不能说明“碘的升华”

实    验1 实    验2
在试管内装入碘的固体颗粒,用酒精灯直接加热装了固态碘的试管,发现试管内出现了碘的蒸气. 在试管内放少量碘的固体颗粒,塞紧盖子后把试管放入沸水中,发现试管内出 现了碘的蒸气.
碘的熔点:114℃ 碘的沸点:184.3℃ 水的沸点:100℃ 酒精灯火焰:500℃左右

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