Question

16．汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却是因为水的比热容较大，这是通过热传递的方式来改变发动机的内能．内能从高温的发动机转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高50℃的过程中，水吸收的热量是2.1×10⁶J；这些热量相当于完全燃烧0.03kg的天然气放出的热量．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然气=7×l0⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）根据水的比热容较大的特点分析：相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）改变物体内能的方法有：做功和热传递；热传递是指热量从高温物体（或物体的高温部分）传向低温物体（或物体的低温部分），直到温度相同为止；
（3）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；
（4）求出了水吸收的热量（天然气放出的热量），又知道天热气的热值，利用燃料燃烧放热公式求需要天然气的质量．．

解答 解：
（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，这是通过的热传递的方式来改变发动机的内能．
（2）内能从高温的发动机转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性；
（3）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（4）由题知，Q_吸=Q_放=m′q，
需要完全燃烧天然气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{7×1{0}^{7}J/kg}$=0.03kg．
故答案为：比热容；热传递；方向性 2.1×10⁶；0.03．

点评 本题考查水的比热容大的应用、改变内能的方式以及能量转化和转移的一个特点：方向性，达到正确理解能量转化和转移的方向性的要求．