Question

实验测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示．已知该物质在液态下的比热容c₁=4.2×10³J/（kg?℃），设物质从热源吸热的功率恒定不变．在第10～14min内，物质温度升高了20℃，则吸收的热量为

8.4×10⁴

J．该物质在固态下的比热容c₂为

2.1×10³

J/（kg?℃）．

Answer 1

分析：（1）由图象可知，在第10-14min内，该物质处于液态，根据Q_吸=c₁m△t可以求出吸收的热量；
（2）由图可知，该物质在0-2min时间内处于固态，由于在相同的时间内吸收的热量相同，可求在2min吸收的热量，然后利用吸热公式求出固态下的比热容．

解答：解：
（1）该图象是晶体的熔化图象，由图象知，该物质从第2min开始，到第10min结束，这一过程是晶体的熔化过程，到了第10min，熔化过程结束，物质全部变为液体，c₁=4.2×10³J/（kg?℃），
物体吸收的热量：Q_吸=c₁m₁△t₁=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×20℃=8.4×10⁴J，
吸收这么多的热量用时T₁=4min，
物体在0到2min内的过程中，加热时间T₂=2min，
∵在相同的时间内吸收的热量相同，
∴物体在0到2min内的过程中，吸收的热量：
Q₂=

1

2

Q₁=

1

2

×8.4×10⁴J=4.2×10⁴J，
∵物体状态变化、质量不变，m₂=m₁=1kg，温度的变化△t₂=0℃-（-20℃）=20℃，
∴所以物体的比热容c₂=

Q2

m2△t2

=

4.2×104J

1kg×20℃

=2.1×10³J/（kg?℃）．
故答案为：8.4×10⁴；2.1×10³．

点评：本题考查了学生对晶体熔化特点、吸热公式的掌握和运用，根据物质的熔化或凝固的图象可以获取以下信息：该物质是晶体还是非晶体，若是晶体，其熔点或凝固点是多少，熔化或凝固用了多长时间．