1、1解读“热和能”图象题一、利用图像求比热容大小例 1 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图 1 所示，据此判断物质甲的比热容为（ ） A2.110 3J/（kg） B4.210 3J/（kg） C1.210 3J/（kg）D条件不足，不能确定解析 由图 1 知质量相同的物质甲和水升高相同的温度（都从 0升高到 60）所需加热时间之比为 10min20min=12 即吸热之比 Q 吸甲 Q 吸水 = 12。又由 Q 吸 =cmt 知，在 m 和 t 都相同时， Q 吸 与 c 成正比，易知 c 甲 c 水 = 12，而 c 水=4.2103J/（kg）
2、 ，故 c 甲 =2.1103J/（kg） 。答案 A二、根据图像比较物质比热容大小 根据图像比较不 同物质比热容大小例 2 如图 2 是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况，图中横坐标是物体温度的变化，纵坐标是物体吸收的热量。关于甲乙两种物质的比热容的大小，下列判断正确的是（ ）A c 甲 c 乙 B c 甲 c 乙 C c 甲 =c 乙 D无法判断解析 方法一：由图 2 可知，在吸热相同的情况下，液体甲温度变化量小。由 Q 吸 =cm t 可知，在质量相同、吸热相同的情况下，温度变化与比热容大小成反比即温度变化量小的液体比热容大，故甲的比热容 大。方法二：由图 2 可知，在温度变化
3、相同的情 况下，甲液体吸热多。由 Q 吸 =cm t 可知，在质量相同、温度变化相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，即同等条件下，吸收热量多的液体比热容大，故甲的比热容大。答案 A说明： 对于初温不相同的液体也可按上述思路求解：在质量和吸热相同的情况下，通过比较温度变化来比较比热容 的大小或在质量和温度变化相同的情况下，通过比较吸热多少来比较比热容的大小；若已知条件中没有明确质量大小关系，是无法判断比热容的大小的。根据图像比较同种物质不同状态的比热容大小例 3 如图 3 所示为某固体加热时温度随时间变化的图象。（1）处在图中 CD 阶段时，该物体为_。 （选填“固态” 、 “液态”或“气
4、态” ）（2）处在图中 BC 和 DE 阶段时，物体需图 1甲t/min0 52010t/15 20406080水Qt甲乙图 2O5图 362 4 t 时/min02t 温 /2441 73AB CD E2_。 （选填“吸热”或“放热” ）（3）吸收相同的热量，在 AB 阶段比在 CD 阶段温度上升快，这是因为该物质在 AB阶段时的比热容比在 CD 阶段 时的_。解析（1）处在图中 CD 阶段时，已经熔化完毕，因此该物质处于液态。（2）处在图中 BC 段是晶体熔化过程， DE 阶段是液体的沸腾过程，此时都要吸热，温度不变。（3）方法一：因为在熔化过程中温度保持 0不变，所以熔点为 0，由此可知
5、，该物质 AB 段为固态的冰， CD 段为液态的水。又因水的比热容最大，故该物质在 AB段的比热容比 CD 段的比热容小。方法二：该物质在 AB 段和 CD 段虽然状态改变但质量不变。又由图知，该物质在 AB段和 CD 段温度变化相 同，而加热时间之比为 12 即吸热之比 Q 吸 AB Q 吸 CD=12。根据 Q 吸 =cm t 知，在 m 和 t 都相同时， Q 吸 与 c 成正比，故有 cAB cCD= 12 即cAB cCD。答案（1）液态 （2）吸热 （3）小三、根据图像比较内能大小例 4 在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图 4 甲所示。（1）试管中装有适量的碎
6、冰，按图 4 甲组装时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触，但不要碰到 ；（2）图 4 乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知：BC 段的物质处于 （选填“固态” “液态”或“固液共存态” ） ，物 体在 a点时具有的内能 （选填“大于” 、 “小于”或“等于” ）在 b 点时的内能。解析（1）组装时应将温度计的玻璃泡与 碎冰充分接触，但不要碰到试管底或试管壁；（2）冰吸收热量温度升高，达到熔点。继续吸收热量，温度保持不变，处于固液共存状态，等冰全部熔化成液态之后，吸收热量，温度不断升高。 BC 段的物质处于固液共存态，不断吸热，内能不断增加，但温度不变，故物体在 a 点时
7、具有的内能小于在 b点时的内能。答案（1）试管底或试管壁 （2）固液共存态；小于四、利用图象信息求物体吸热多少图 4 乙a 时间/min0温度/20100AB CD Eb甲3例 5 (2014 连云港)小华同学利用图 5 甲所示装置对 100g 冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的 状态。图 5 乙是他根据记录的数据绘制的温度时间图象，根据图象可知：（1）冰属于 （选填“晶体”或“非晶体” ） ；（2）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 BC 阶段物质共吸收了 J 的热量（ c 冰 =2.1103J/kg， c 水 =4.2103J/kg） ；（3）图丙是另一位同学在完成同
8、一实验时绘制的温度时间图象，老师认为他的 CD 段数据有问题，老师做出这样的判断的依据是 。解析（1）由图象知，该物质在熔化过程中温度保持不变，所以是晶体；（2） AB 阶段 物质吸收的热量： Q=cm（ t t0）=2.110 3J/（kg）0.1kg10=2.110 3J，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 22.1103J=4.2103J 的热量；（3）因为水的比热容较大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢，而图 CD 段水升温应较快。答案（1）晶体（2）4.210 3；（3）水的比热容较大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢。图 5甲AB CD乙10105 10 25时间/min0温度/15 20丙10105 10 25时间/min0温度/15 20AB CD
