小芳同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示,图乙是“探究冰熔化特点”的实验装置,图丙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象.
(1)图甲中温度计的示数为_______℃.
(2)图丙中,该物质在BC阶段中C点处具有的内能______(选填“大于”“小于”或“等于")B点处具有的内能,理由是__________________
(3)由图丙可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间长,其原因是_____________
−14℃ 大于 晶体熔化过程吸热 水的比热容比冰的大
【分析】
明确一个小格表示的分度值为1℃,可根据这点读出此温度计的示数;掌握晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度保持不变;晶体吸收的热量Q=cm(t-t0);AB段和CD段的温度变化,从而可比较二者比热容关系.
【详解】
(1)温度计的最小刻度值是1℃,温度计示数往上越来越小,是0℃以下,示数是−14℃;(2)由图象知,BC段为熔化过程,熔化过程中要不断吸热,内能增加,温度不变,故在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能;(3)AB阶段5min物质吸收的热量Q=cm(t−t0)=2.1×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×10℃=2.1×103J,因为相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了2×2.1×103J=4.2×103J的热量;(4)因为Q=cm△t,所以c=Qm△t,
因为AB段和CD段物质的质量m相同,由图象知,升高的温度相同,都是10℃,加热时间之比为,所以吸收的热量之比为,从而计算得比热容之比为,所以该物质在AB段的比热容小于CD段的比热容.