Question

16．汽車在行駛時，發(fā)動機的溫度會升得很高．為了確保安全，可用循環(huán)水進行冷卻，用水來冷卻是因為水的比熱容較大，這是通過熱傳遞的方式來改變發(fā)動機的內(nèi)能．內(nèi)能從高溫的發(fā)動機轉(zhuǎn)移到低溫的水，而不是自發(fā)地從低溫的水轉(zhuǎn)移到高溫發(fā)動機，這一現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)移具有方向性；如果散熱器中裝有10kg的水，在溫度升高50℃的過程中，水吸收的熱量是2.1×10⁶J；這些熱量相當(dāng)于完全燃燒0.03kg的天然氣放出的熱量．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然氣=7×l0⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的比熱容較大的特點分析：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；
（2）改變物體內(nèi)能的方法有：做功和熱傳遞；熱傳遞是指熱量從高溫物體（或物體的高溫部分）傳向低溫物體（或物體的低溫部分），直到溫度相同為止；
（3）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（4）求出了水吸收的熱量（天然氣放出的熱量），又知道天熱氣的熱值，利用燃料燃燒放熱公式求需要天然氣的質(zhì)量．．

解答 解：
（1）因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機用水來冷卻，這是通過的熱傳遞的方式來改變發(fā)動機的內(nèi)能．
（2）內(nèi)能從高溫的發(fā)動機轉(zhuǎn)移到低溫的水，而不是自發(fā)地從低溫的水轉(zhuǎn)移到高溫發(fā)動機，這一現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)移具有方向性；
（3）水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（4）由題知，Q_吸=Q_放=m′q，
需要完全燃燒天然氣的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{7×1{0}^{7}J/kg}$=0.03kg．
故答案為：比熱容；熱傳遞；方向性 2.1×10⁶；0.03．

點評 本題考查水的比熱容大的應(yīng)用、改變內(nèi)能的方式以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的一個特點：方向性，達到正確理解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性的要求．