实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示，已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/（kg•...

问题详情：

实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示，已知物质在固态下的比热容为c1=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，物质吸收的热量为多少？

（2）求该物质在液态下的比热容c2．

（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热”用“λ”表示，根据图象信息，计算该物质的熔化热．

【回答】

【考点】热量的计算．

【分析】（1）由图象知，在最初的2min内物质处于固体状态，知道固态下的比热容，又知道物体的质量，可利用吸热公式Q吸=c1m△t可以求出吸收的热量；

（2）知道吸热时间，可利用公式P=求出吸热功率；由图象可知，10min～12min内物质处于液体，由于吸热功率恒定不变，根据Q=Pt可求出这一段时间内吸收的热量，又知道物体的质量和温度的变化，然后利用公式c=求出该物质在液态下的比热容；

（3）质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热，从图象得出某物质全部熔化需要的时间，然后可求出该物质吸收的热量，进一步求出熔化热．

【解答】解：（1）在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，

∵m=0.5kg，c1=2.1×103J/（kg•℃），△t1=0℃﹣（﹣20℃）=20℃，

∴物质吸收的热量：

Q吸=c1m△t1=2.1×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=2.1×104J；

（2）该物质的吸热功率：

P===175W，

由图象可知，10min～12min内物质处于液体，在t′=2min=120s内，物体温度升高△t2=10℃，

∵吸热功率恒定不变，

∴吸收的热量为：

Q吸′=Pt′=175W×120s=2.1×104J，

该物质在液态下的比热容：

c2===4.2×103J/（kg•℃）；

（3）由图象可知，该物质的熔化时间：

t″=10min﹣2min=8min=480s，

0.5kg该物质吸收的热量：

Q吸″=Pt″=175W×480s=8.4×104J，

该物质的熔化热：

λ=2×8.4×104J/kg=1.68×105J/kg．

答：（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为2.1×104J；

（2）该物质在液态下的比热容为4.2×103J/（kg•℃）；

（3）该物质的熔化热为1.68×105J/kg．

知识点：比热容

题型：计算题