题目

小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）．根据实验数据画出的图像如图乙所示．根据图像求： （1） 这种物质的液态比热容c=1.8×103J/(kg·℃)，从熔化结束升高到沸点所吸收的热量． （2） 该物质固态时的比热容。 （3） 实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗6g酒精．请计算出这种装置能量的转化效率．（酒精的热值3.0×107J／kg） 答案： 解：从熔化结束升高到沸点升高的温度△t1=90℃-50℃=40℃， 所吸收的热量Q吸1=cm△t1=1.8×103J/（kg•℃）×0.1kg×40℃=7.2×103J 答：从熔化结束升高到沸点所吸收的热量是7.2×103J 解：从图像中得到AB段是熔化之前，所用时间是3min，升高的温度△t2=50℃-20℃=30℃， 从熔化结束升高到沸点（CD段）所用的时间是2min，物质在相同时间内吸收的热量相等， AB段吸收的热量和CD段吸收的热量之比是3:2， Q吸2Q吸1=c′mΔt2Q吸2=c′×0.1kg×30℃7.2×103J=32 ， c′=3.6×103J/(kg·℃) 答：该物质固态时的比热容是3.6×103J/(kg·℃) 解：从熔化结束升高到沸点用了2min，从开始加热到实验结束共用10min，所以从开始加热到实验结束该物质吸收的热量 Q=10min2min×7.2×103J=3.6×104J ， 6g酒精完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.006kg×3.0×107J/kg=1.8×105J， 这种装置能量的转化效率 η=QQ放=3.6×104J1.8×105J=20% 答：这种装置能量的转化效率是20%

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