Question

9．汽車發(fā)動機的散熱器用水做冷卻劑，是由于水的比熱容較大的緣故，降溫過程中，是采用熱傳遞的方式減小內能．本市出租車開始使用天然氣來代替柴油或汽油，已知天然氣的熱值為7×10⁷J/m³，當出租車消耗0.03m³天然氣時，所釋放的熱量為2.1×10⁶J，若這些熱量用于加熱10L初溫20℃水，則可以使這些水升高50℃（水的比熱容c=4.2×10³J/（ kg•℃），假設天然氣完全燃燒，加熱過程沒有熱量損失．）

Answer 1

分析 （1）與其它液體相比，水的比熱容最大，在質量和升高的溫度相同時，水吸收的熱量最多；
（2）改變物體內能有兩個方法：做功和熱傳遞．其中做功改變內能本質是機械能與內能的轉化，熱傳遞改變內能本質是內能的轉移．
（3）根據(jù)Q=qV計算出天然氣燃燒放出的熱量；
（4）知道水體積，求出水的質量，根據(jù)Q_放=Q_吸=cm△t可計算水升高的溫度，再計算水的末溫（注意水的末溫為100℃，水沸騰時，吸熱但溫度不變）．

解答 解：
（1）汽車發(fā)動機工作過程中，不可避免地產(chǎn)生很多熱量，這些熱量如不及時帶走會影響機器的正常工作，由公式Q=cm△t知，在質量和升高的溫度相同時，與其它液體比較，因為水的比熱最大，所以吸收的熱量最多，冷卻效果最好；
（2）發(fā)動機工作過程中會產(chǎn)生熱量，熱量傳遞到水，使水的內能增加．這是通過熱傳遞的方式改變內能的；
（3）消耗0.03m³天然氣所釋放的熱量：Q=qV=7×10⁷J/m³×0.03m³=2.1×10⁶J；
（4）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，
10L水的質量為：m=ρV=1.0×10³kg/m³×10×10^-3m³=10kg；
因為Q_吸=cm△t=Q_放，
所以水升高的溫度△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10kg}$=50℃．
故答案為：比熱容；熱傳遞；2.1×10⁶；50．

點評 本題考查水的比熱容較大的特點、改變物體內能的兩種方式以及熱量的計算，比較簡單，屬于綜合性題目．