Question

實驗測得1kg某物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的圖象如圖所示．已知該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容c₁=4.2×10³J/（kg?℃），設(shè)物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變．在第10～14min內(nèi)，物質(zhì)溫度升高了20℃，則吸收的熱量為

8.4×10⁴

J，吸熱功率為

350

W．該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容c₂為

2.1×10³

J/（kg?℃）．

Answer 1

分析：（1）由圖象可知，第10～14min內(nèi)，該物質(zhì)處于液態(tài)，根據(jù)Q_吸=c₁m△t可以求出吸收的熱量，然后根據(jù)P=

Q吸

t

可求出吸熱功率；
（2）由圖可知，該物質(zhì)在0～2min時間內(nèi)處于固態(tài)，由于吸熱功率恒定不變，根據(jù)Q=Pt可求出這一段時間內(nèi)吸收的熱量，然后利用公式c=

Q吸

m△t

可以求出固態(tài)下的比熱容．

解答：解：（1）由圖象可知，第10～14min內(nèi)，該物質(zhì)處于液態(tài)，
其比熱容c₁=4.2×10³J/（kg?℃） 質(zhì)量m=1kg 升高的溫度△t=20℃，
物體吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×20℃=8.4×10⁴J，
吸收這么多的熱量用時：
t=4分鐘=240s，
由此可以求出吸熱功率：
P=

Q吸

t

=

8.4×104J

240s

=350W；
（2）物體在0～2min時間內(nèi)，加熱時間T=2min=120s，
物體吸收的熱量：
Q_吸′=PT=350W×120s=42000J，
物體在此過程中為固體，質(zhì)量m=1kg 溫度的變化△t₁=20℃
物體的比熱容：
c₁=

Q吸

m△t1

=

42000J

1kg×20℃

=2.1×10³J/（kg?℃）．
故答案為：8.4×10⁴；350；2.1×10³．

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．