Question

10．一輛轎車在高速公路上以7×10⁴W的功率行駛10s，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做了7×10⁵J的功．汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)；如果散熱器中裝有10kg的水，在溫度升高20℃的過(guò)程中，水吸收的熱量是8.4×10⁵J；這些熱量相當(dāng)于完全燃燒0.01kg的天然氣放出的熱量．[天然氣的熱值q=8.4×10⁷J/kg，水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和行駛時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；
（2）水具有較大的比熱容是它常被用做冷卻劑的原因；
（3）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用公式Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
（4）根據(jù)Q_放=Q_吸求出知道天然氣完全燃燒放出的熱量，又知道天然氣的熱值，根據(jù)m=$\frac{Q}{q}$求出天然氣的質(zhì)量．

解答 解：由P=$\frac{W}{t}$得，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Pt=7×10⁴W×10s=7×10⁵J；
水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少，
因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)；
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×20℃
=8.4×10⁵J；
天然氣完全燃燒放出的熱量Q_放=Q_吸=8.4×10⁵J，
由Q=mq得，完全燃燒的天然氣質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$=0.01kg．
故答案為：7×10⁵；比熱容；8.4×10⁵；0.01．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功的計(jì)算公式、水的比容大的應(yīng)用、熱量的計(jì)算及燃料燃燒放出熱量的計(jì)算等知識(shí)，計(jì)算時(shí)注意溫度升高了（△t）與升高到（末溫）的區(qū)別；利用好Q_吸=Q_放是關(guān)鍵，因條件已給出，難度不大．