实验测得3Kg某物质温度随时间变化图象如图所示.设物质在相同的热源下吸热(相同时间吸热多少相同),根据图象解答下列问题:

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  • 解题思路:(1)要解决此题,需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升.会分析晶体的熔化图象.知道晶体熔化时的温度为熔点.要知道晶体从开始熔化到完全熔化完为晶体的熔化过程.晶体熔化的特点是温度不变,但要继续吸热,其内能不断增大.质量不随温度的改变而改变.

    (2)比热容是指质量是1kg的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量.

    由于在相同的时间内吸收的热量相同,然后利用热平衡方程求出固态下的比热容.

    (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,然后可求出该物质的熔化热.

    (1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持20℃不变,所以该物质为晶体.并且熔点为20℃.

    该晶体从第2分钟开始熔化,到第10分钟完全熔化完,所以该晶体的熔化过程经历了10-2=8min

    由于在熔化过程中不断吸热,虽然温度保持不变,但其分子的运动速度将加快,内能增大,质量不变.

    (2)该物质在液态下的比热容C1=3.6×103J/(Kg.℃),根据比热容的定义可知其物理意义:1千克的该液体在温度升高1℃时吸收的热量为3.6×103J;

    ∵在相同的时间内吸收的热量相同,

    ∴Q2=Q1,即c1m△t1=c2m△t2

    ∵物体状态变化、质量不变,m2=m1=3kg,△t1=20℃,温度的变化△t2=40℃,

    ∴所以物体的比热容c2=

    c1△t1

    △t2=

    3.6×103J/(kg•℃)×20℃

    40℃=1.8×103J/(kg•℃).

    (3)∵该物质在液态下的比热容C1=3.6×103J/(kg.℃),

    该物质从2min到10min全部熔化,需要8min,吸收的热量为3.6×103J×8=2.88×104J,

    ∴该物质的熔化热λ=2.88×104J/kg.

    故答案为:(1)晶体;20;8;增大;不变;

    (2)1千克的该液体在温度升高1℃时吸收的热量为3.6×103J;1.8×103

    (3)2.88×104

    点评:

    本题考点: 熔化和凝固的探究实验.

    考点点评: 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.