题目内容

【题目】实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图像如图所示.已知该物质固态时的比热容为2.1×103 J/ ( kg·℃).假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题:

(1)在最初2 min内,物质温度升高了40℃,则它吸收的热量和吸热功率分别为多少?

(2)该物质在熔化过程中吸收的热量是多少?

(3)该物质在液态下的比热容c2是多少?

【答案】(1) 8.4x104J;700 W.(2) 3. 36 x105J(3) 4.2x103J/(kg·℃)

【解析】

由图像知道,物体熔化时的温度保持不变,所以该物质属于晶体前两分钟物质处于固体状态,是升温吸热过程

(1)根据题意知道,该物质的质量是:m=1kg,比热容是:c1 =2.1×103 J/(kg℃),温度变化是:△t1 =40℃,

所以,该物质此过程吸收的热量是Q =c1 m△t1 =2.1×103 J/(kg℃)×1kg×40℃=8.4×104 J;

该物质的吸热功率是P=Q/t=8.4×104J/120s=700W;

(2)由图象知道,熔化需要的时间是t1 =8min=480s,

所以熔化过程吸收的热量是Q1 =Pt1 =700W×480s=3.36×105 J;

(3)由图像知道,物体全部熔化后,在t′=4min=240s内,物体升高的温度是:△t2 =40℃,由于吸热功率恒定不变,所以吸收的热量是Q′=Pt′=700W×240s=1.68×105 J,

又因为Q ′=c2 m△t2所以,该物质在液态下的比热容是c2 =Q′/m△t2=1.68×105J/1kg×40℃=4.2×103 J/(kg℃)。

练习册系列答案
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【题目】如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙.同学们根据猜想进行了实验,得出数据如表一所示:

表一

实验

序号

长木板

表面

木板放

置方式

拉动木块

的个数

弹簧测力

计示数/N

较粗糙

平放

1

1.5

较粗糙

平放

2

3.0

较光滑

平放

2

1.6

较光滑

竖放

2

1.6

1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据________的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等.

2)由实验序号__________可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关.

3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的_________有关.

4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好.图乙实验中_________(填一定不一定)要匀速拉动长木板.

5)若在甲装置中,木块在运动过程中所受拉力突然变大,滑动摩擦力将_________;若木块的运动速度突然变大,其所受摩擦力_________.(填变大”“变小”或“不变”)

6)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表二中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是_________(填正确错误)的,理由是___________________________

表二

实验序号

木块大小

接触面积S/cm2

摩擦力f/N

1

整块

150

1.5

2

三分之二块

100

1.0

3

三分之一块

50

0.6

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