Question

13．實驗測得l kg某物質(zhì)溫度隨時間變化的圖象如圖所示，已知該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容c_l=2.1×10³J/（kg．℃），設(shè)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2min內(nèi)，物質(zhì)溫度升高了40℃，則吸收的熱量為4.8×10⁴J．
（2）比較第1min與第2min的內(nèi)能，第2min杯內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能較大．理由是溫度高．
（3）比較第4min與第8min的內(nèi)能，第8min杯內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能較大．理由是熔化過程要吸收熱量．
（4）由圖可知該物質(zhì)在固態(tài)和液態(tài)時，在溫度都升高40℃的情況下，吸收的熱量之比是1：2，該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容C₂=4.2×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）利用Q=cm△t求出吸收的熱量；
（2）比較第1min與第2min，第2min溫度高；
（3）物質(zhì)熔化過程中吸收熱量溫度保持不變；
（4）分析曲線圖物質(zhì)的吸熱時間和溫度變化，利用吸熱公式分析解答．

解答 解：由圖可知，物體熔化時的溫度不變，該物質(zhì)屬于晶體；
（1）在最初2min內(nèi)，物體處于固態(tài)的升溫吸熱過程，
m=1kg，c₁=2.1×10³J/（kg•℃），△t₁=40℃，
則吸收的熱量為：Q_吸=c₁m△t₁=2.1×10³J/（kg•℃）×1kg×40℃=8.4×10⁴J；
（2）比較第1min與第2min的內(nèi)能，物質(zhì)的質(zhì)量沒變化，狀態(tài)沒變化，則其比熱容沒變，由于溫度升高，其內(nèi)能增大，故第2min的內(nèi)能大；
（3）從第4min到第8min由于物質(zhì)熔化過程中不斷吸熱，由此可知第4min與第8min相比，第8min的內(nèi)能大；
（4）由圖可知該物質(zhì)在固態(tài)和液態(tài)時，在溫度都升高40℃的情況下，物質(zhì)在固態(tài)時加熱時間為2min，而物質(zhì)在液態(tài)時加熱時間為4min，這說明在質(zhì)量相等，升高溫度相同時，物質(zhì)處于固態(tài)吸收的熱量為物質(zhì)處于液態(tài)時吸收熱量的一半，故其比值為1：2；該物質(zhì)液態(tài)的比熱容是固態(tài)的2倍，
該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容c₂=4.2×10³J/（kg•℃）．
故答案為：（1）4.8×10⁴
（2）2；溫度高
（3）8；熔化過程要吸收熱量；
（4）1：2；4.2×10³J/（kg•℃）

點評 此題主要考查學(xué)生對于物質(zhì)熔化吸熱以及物質(zhì)比熱容的理解和掌握．