Question

實驗測得1kg某物質(zhì)溫度隨時間變化的圖象u如圖示，已知物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為2.1×10³J/（kg℃）．假設(shè)這種物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變，根據(jù)圖象解答下列問題：
（1）在最初的 2min內(nèi)，物質(zhì)溫度升高了40℃，則吸收的熱量為多少？
（2）在最初的 2min內(nèi)，這種物質(zhì)吸收的熱量相當于完全燃燒多少g的酒精放出的熱量？（酒精的熱值為3×10⁷J/kg）
（3）根據(jù)試題中的信息可知，這種物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容是多大？（寫出必要的分析和推理過程）

Answer 1

解：
（1）最初的2min，吸收的熱量為Q_吸=cm△t=2.1×10³J/（kg?℃）×1kg×40℃=8.4×10⁴J；
（2）相當于完全燃燒m===2.8×10^-3kg=2.8g；
（3）由圖象知，10～12min內(nèi)，物質(zhì)為液態(tài)，溫度升高了20℃，
所以比熱為c===4.2×10³J/（kg?℃）
答：
（1）在最初2min，物質(zhì)吸收的熱量為8.4×10⁴J；
（2）完全燃燒2.8g酒精可以得到8.4×10⁴J的熱量；
（3）液態(tài)物質(zhì)的比熱為4.2×10³J/（kg?℃）．
分析：（1）已知物質(zhì)的質(zhì)量、比熱和升高的溫度，用公式Q=cm△t計算吸收的熱量；
（2）已知酒精的熱值和產(chǎn)生的熱量，利用m=計算酒精的質(zhì)量；
（3）由于吸熱功率恒定不變，該物質(zhì)在熔化后升高溫度的2ming時間內(nèi)與前2min時間內(nèi)吸收的熱量相同，又知道物體的質(zhì)量和溫度的變化，然后利用公式c=可以求出該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容．
點評：本題考查了晶體熔化的規(guī)律、吸收熱量的計算、物體吸熱功率的計算，涉及到從溫度-時間圖象搜集信息并加以利用，知識點多，屬于難題．