Question

实验测得1kg某物质温度随时间变化的图象u如图示，已知物质在固态下的比热容为2.1×10³J/（kg℃）．假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：
（1）在最初的 2min内，物质温度升高了40℃，则吸收的热量为多少？
（2）在最初的 2min内，这种物质吸收的热量相当于完全燃烧多少g的酒精放出的热量？（酒精的热值为3×10⁷J/kg）
（3）根据试题中的信息可知，这种物质在液态下的比热容是多大？（写出必要的分析和推理过程）

Answer 1

解：
（1）最初的2min，吸收的热量为Q_吸=cm△t=2.1×10³J/（kg?℃）×1kg×40℃=8.4×10⁴J；
（2）相当于完全燃烧m===2.8×10^-3kg=2.8g；
（3）由图象知，10～12min内，物质为液态，温度升高了20℃，
所以比热为c===4.2×10³J/（kg?℃）
答：
（1）在最初2min，物质吸收的热量为8.4×10⁴J；
（2）完全燃烧2.8g酒精可以得到8.4×10⁴J的热量；
（3）液态物质的比热为4.2×10³J/（kg?℃）．
分析：（1）已知物质的质量、比热和升高的温度，用公式Q=cm△t计算吸收的热量；
（2）已知酒精的热值和产生的热量，利用m=计算酒精的质量；
（3）由于吸热功率恒定不变，该物质在熔化后升高温度的2ming时间内与前2min时间内吸收的热量相同，又知道物体的质量和温度的变化，然后利用公式c=可以求出该物质在液态下的比热容．
点评：本题考查了晶体熔化的规律、吸收热量的计算、物体吸热功率的计算，涉及到从温度-时间图象搜集信息并加以利用，知识点多，属于难题．