题文

实验测得1kg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c1=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________ J，吸热功率为________ W。 （2）在t2=6min时，物质处于________ 状态（填“固体”、 “液体”或“固液共存”），且仍在________ （填“吸热”、或“放热”）。 （3）试求该物质在液态下的比热容c2。

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）8.4×104；700 （2）固液共存；吸热 （3）物体全部熔化后，在Δt2 = 4min = 240s内，物体温度升高Δt1= 40℃，吸收的热量 Q=PΔt2 = 700W×240s = 1.68×105J 根据 Q=c2mΔt1 得 。

据专家权威分析，试题“实验测得1kg某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固..”主要考查你对  功率的计算，比热容的概念，热量的计算，物质的三态及其基本特征  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算比热容的概念热量的计算物质的三态及其基本特征

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。
  (3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。
  
  解析：（1）由液体压强公式得，，
  （2）物体在水下受平衡力的作用，则
  则
  （3）由题图可知，海水阻力与机器人的运动速度成正比，当机器人运动速度为0．5m/s时，f=175N 机器人匀速前进时，机器人水平推进力F=f
  P=Fv=175N×0．5m/s=87．5W
  答案：（1）7.21×10⁵Pa（2）334N（3）87.5W

考点名称：比热容的概念

• 定义：
  单位质量的某种物质，温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。
  
  单位：
  焦／(千克·摄氏度)，符号是J／(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度，它表示的物理意义是：单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时，吸收(或放出) 的热量是多少焦。
  

• 比热容的特征：
  (1)比热容是物质的一种特性：
  a．比热容是反映质量相等的不同物质，在温度升高(或降低)的度数相同时，吸收(或放出)的热量是不同的物理量；
  b.  不同的物质，比热容一般不同。
  
  (2)比热容也是物质的一种属性：