Question

13．实验测得l kg某物质温度随时间变化的图象如图所示，已知该物质在固态下的比热容c_l=2.1×10³J/（kg．℃），设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2min内，物质温度升高了40℃，则吸收的热量为4.8×10⁴J．
（2）比较第1min与第2min的内能，第2min杯内物质的内能较大．理由是温度高．
（3）比较第4min与第8min的内能，第8min杯内物质的内能较大．理由是熔化过程要吸收热量．
（4）由图可知该物质在固态和液态时，在温度都升高40℃的情况下，吸收的热量之比是1：2，该物质在液态下的比热容C₂=4.2×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）利用Q=cm△t求出吸收的热量；
（2）比较第1min与第2min，第2min温度高；
（3）物质熔化过程中吸收热量温度保持不变；
（4）分析曲线图物质的吸热时间和温度变化，利用吸热公式分析解答．

解答 解：由图可知，物体熔化时的温度不变，该物质属于晶体；
（1）在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，
m=1kg，c₁=2.1×10³J/（kg•℃），△t₁=40℃，
则吸收的热量为：Q_吸=c₁m△t₁=2.1×10³J/（kg•℃）×1kg×40℃=8.4×10⁴J；
（2）比较第1min与第2min的内能，物质的质量没变化，状态没变化，则其比热容没变，由于温度升高，其内能增大，故第2min的内能大；
（3）从第4min到第8min由于物质熔化过程中不断吸热，由此可知第4min与第8min相比，第8min的内能大；
（4）由图可知该物质在固态和液态时，在温度都升高40℃的情况下，物质在固态时加热时间为2min，而物质在液态时加热时间为4min，这说明在质量相等，升高温度相同时，物质处于固态吸收的热量为物质处于液态时吸收热量的一半，故其比值为1：2；该物质液态的比热容是固态的2倍，
该物质在液态下的比热容c₂=4.2×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）4.8×10⁴
（2）2；温度高
（3）8；熔化过程要吸收热量；
（4）1：2；4.2×10³J/（kg•℃）

点评 此题主要考查学生对于物质熔化吸热以及物质比热容的理解和掌握．