Question

3．2011年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏，如图所示．
（1）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用热传递的方法来改变内能的．
（2）如果核电站每年需要50t的核燃料，转化为1.8×10¹⁷J的电能．这相当于6×10⁶t煤炭完全燃烧放出的热量（煤炭的热值为3×10⁷J/kg）．  
（3）某次对其中一个反应堆外壳降温使用了20t水，假设这些水带走了1.68×10⁹J热量，那么这些水的温度会升高20℃．

Answer 1

分析 （1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递；
（2）利用热量的公式Q_放=qm进行计算出煤炭的质量；
（3）知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸热后的温度．

解答 解：（1）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，故让冷水从反应堆上吸取热量，所以是通过热传递改变内能的．
（2）放出的热量：Q_放=1.8×10¹⁷J，
煤炭的质量m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.8×1{0}^{17}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=6×10⁹kg=6×10⁶t；
（3）由Q_吸=cm（t-t₀）得，
t-t₀=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.68×1{0}^{9}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×20×1{0}^{3}kg}$=20℃．
故答案为：（1）热传递；（2）6×10⁶；（3）20．

点评 此题中主要考查了改变物体内能的方式、热量的计算，属于常见题型．