Question

20．如图所示是质量是200g固体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图，由图可知该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化．将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化．说明该固体熔化时吸收热量的同时温度不变．
（1）根据图象和相关知识，该物质从第6分钟至第8分钟共吸收多少热量？（该物质的液态的比热容C=3×10³J/（kg•℃）．
（2）如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为3.0×10⁷Jkg的酒精5g．根据图象信息和相关知识，可估算出，此过程中，热转化效率是多少？

Answer 1

分析 （1）晶体和非晶体的重要区别：晶体有一定的熔点，非晶体没有．
（2）从图象上可知，该物质从第6分钟至第8分钟，温度由50℃升高到90℃，因此直接根据Q=Cm△t即可求出吸收的热量．
（3）先根据Q_总=mq求出酒精酒精完全燃烧放出的热量，然后利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%即可求出效率的大小．

解答 解：（1）物质在熔化过程中不断吸收热量，温度保持不变．因此该物质是晶体；
（2）由图象可知，第6分钟至第8分钟，温度由50℃升高到90℃，
吸收的热量：Q_吸=cm（t-t₀）=3×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（90℃-50℃）=2.4×10⁴J；
（4）已知水在两分钟内吸收热量为2.4×10⁴J；则开始记录到刚沸腾时，吸收的热量为：Q=$\frac{8min}{2min}$×2.4×10⁴J=9.6×10⁴J；
酒精燃烧放出的热量：Q_总=mq=0.005kg×3.0×10⁷J/kg=1.5×10⁵J．
热效率：η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{总}}$×100%=$\frac{9.4×1{0}^{4}J}{1.5×1{0}^{5}J}$×100%=64%．
故答案为：晶体；（1）该物质从第6分钟至第8分钟共吸收热量2.4×10⁴J；（2）热转化效率64%．

点评 此题考查晶体的熔化和凝固图象、水沸腾的情况、热量和效率的计算，重点是的能够准确读出图象上有用的数据，并根据热量的计算公式计算出热量值．