Question

13．最近網(wǎng)上出現(xiàn)了一種“55℃杯”，此款杯子有“快速降溫”和“快速升溫”的功能．如果將100℃的開水倒入杯中，搖一搖（約1分鐘），就可以快速降溫至人體可飲用的55℃度溫水．喝完開水，再將冷水倒入杯中，搖一搖（約1分鐘），就可以快速升溫至人體可飲用的55℃的溫水，那么，它是怎么做到的呢？
小明從網(wǎng)上查找知，杯子里有種特殊固體物質(zhì)，它是由92%三水醋酸鈉，5%十二水磷酸鈉一氫鈉和3%明膠混合而成的物質(zhì)．于是他購(gòu)買了這種物質(zhì)，采用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并繪制出了如圖（乙）所示了的特殊固體物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化圖象．
小明進(jìn)一步從網(wǎng)上查知這種杯子的工作原理：當(dāng)100℃的開水倒入杯中，杯壁開始吸收大量的熱量，通過(guò)熱傳遞，特殊物質(zhì)又吸收杯壁的熱量，從而使杯內(nèi)開水的會(huì)溫度降低為55℃并一直保持不變．如果不喝，放在一邊，當(dāng)水的溫度慢慢低于這個(gè)溫度時(shí)，杯壁開始慢慢釋放特殊物質(zhì)剛剛吸收的熱量，從而達(dá)到保溫的作用．
（1）當(dāng)喝完熱水，再倒入冷水的時(shí)候，杯壁開始快速釋放特殊固體物質(zhì)原來(lái)吸收的熱量，特殊固體物質(zhì)由液態(tài)凝固成固態(tài)（填物態(tài)變化名稱），從而杯內(nèi)水的迅速升溫至此溫度．以此循環(huán)，一杯開水，一杯冷水，一杯開水，一杯冷水的使用可以每次都達(dá)到恒定的溫度．
（2）小明又從網(wǎng)上查找知，與的其它物質(zhì)相比，在火力、質(zhì)量相同時(shí)，這種特殊固體物質(zhì)在熔化完的過(guò)程中，用時(shí)更長(zhǎng)，說(shuō)明這種特殊固體物質(zhì)B
A．比熱容大         B．熔化熱大（1kg的物質(zhì)在熔化過(guò)程中吸收熱量的多少叫做熔化熱）
C．含有的熱量大     D．內(nèi)能大
（3）由溫度--時(shí)間圖象和使用特點(diǎn)知D
A．特殊固體物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)大
B．該特殊固體物質(zhì)是非晶體
C．將冷水倒入杯中，冷水溫度升高為55℃主要是由于搖晃1分鐘時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能所為
D．將熱或冷水倒入杯中，搖晃的目的是為了使水均勻受熱
（4）如果改變這種特殊固體物質(zhì)的成分，使它的熔點(diǎn)變成62℃時(shí)，那么，用這種材料做成的杯子，在同樣的使用方法下，它的溫度為62℃（選填“55℃”或“62℃”）．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象稱為凝固；
（2）單位質(zhì)量的某種晶體熔化成同溫度的液體時(shí)吸收的熱量，叫做這種晶體的熔化熱，分析用時(shí)更長(zhǎng)的原因；
（3）A、等質(zhì)量的同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下，升溫的快慢與不同狀態(tài)下的比熱容有關(guān)．
B、晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶態(tài)沒(méi)有固定的熔點(diǎn)；
C、將冷水倒入杯中，冷水吸收熱量，溫度升高；
D、為了使水均勻受熱，可以搖晃水杯．
（4）晶體熔化時(shí)，溫度不變．

解答 解：（1）特殊固體物質(zhì)由液態(tài)的現(xiàn)象稱為凝固；
（2）在火力、質(zhì)量相同時(shí)，這種特殊固體物質(zhì)在熔化完的過(guò)程中，用時(shí)更長(zhǎng)，由Q=mλ，可知這種特殊固體物質(zhì)熔化熱大，
（3）由溫度--時(shí)間圖象和使用特點(diǎn)知
A、前5min物質(zhì)處于固態(tài)，后5min物質(zhì)處于液態(tài)，液態(tài)時(shí)的比熱容比固態(tài)時(shí)的比熱容大，所以前5分鐘升溫快．故特殊固體物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)小，故A錯(cuò)誤；
B、該特殊固體物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，是晶體，故B錯(cuò)誤；
C、將冷水倒入杯中，冷水吸收熱量，溫度升高；而不是由于搖晃1分鐘時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能所為，故C錯(cuò)誤；
D、將熱或冷水倒入杯中，搖晃的目的是為了使水均勻受熱，故D正確；
（2）改變這種特殊固體物質(zhì)的成分，使它的熔點(diǎn)變成62℃時(shí)，用這種材料做成的杯子，在同樣的使用方法下，它的溫度保持62℃不變．
故答案為：（1）凝固；（2）B；（3）D；（4）62℃．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到凝固的定義，熔化熱，晶體與非晶體的區(qū)別等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，容量大，綜合性強(qiáng)，難度較大，屬于難題．