Question

12．給汽車(chē)加油時(shí)，會(huì)聞到汽油味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率降低（填“升高”、“不變”或“降低”），汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)需要采用循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻，這是因?yàn)樗�的比熱容大，此過(guò)程中是通過(guò)熱傳遞方式使水的內(nèi)能增加．若汽車(chē)行駛過(guò)程中消耗汽油2kg，則這些汽油完全燃燒能放出9.2×l0⁷J的熱量，體積為0.28m³、熱值為3.6×10⁷J/m³的煤氣完全燃燒放出的熱量為1.008×10⁷J，若這些熱量的50%被溫度為20℃、質(zhì)量為30kg的水吸收，則水的末溫是60℃．（汽油熱值4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）分子在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；
（2）熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比，據(jù)此結(jié)合現(xiàn)象可分析對(duì)效率的影響；
（3）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；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；
（4）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，這兩種方式是等效的，做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能在高溫物體和低溫物體之間的轉(zhuǎn)移；
（5）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq求出汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（6）根據(jù)Q=Vq求出煤氣完全燃燒放出的熱量；Q_吸=50%Q_放求出水吸收的熱量，再根據(jù)Q=cm△t求出水升高的溫度，進(jìn)而求末溫．

解答 解：
（1）給汽車(chē)加油時(shí)，會(huì)聞到汽油味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，說(shuō)明分子在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，冒“黑煙”說(shuō)明燃燒不充分，用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小，所以效率降低；
（3）因?yàn)樗�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，水能帶走較多的熱量，冷卻效果好，所以用水做汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑；
（4）發(fā)動(dòng)機(jī)把熱量傳給水，熱量從高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)移給低溫的水，使水的內(nèi)能增大，溫度升高，是通過(guò)熱傳遞的方式改變了水的內(nèi)能；
（5）2kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q_放=mq=2kg×4.6×l0⁷J/kg=9.2×l0⁷J；
（6）煤氣完全燃燒放出的熱量：Q_放=Vq=0.28m³×3.6×10⁷J/m³=1.008×10⁷J；
水吸收的熱量：Q_吸=ηQ_放=50%×1.008×10⁷J=5.04×10⁶J，
根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可得，水的末溫：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t₀=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×30kg}$+20℃=60℃．
故答案為：擴(kuò)散；降低；比熱容；熱傳遞；9.2×l0⁷；1.008×10⁷；60．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了擴(kuò)散現(xiàn)象、影響熱機(jī)熱機(jī)效率的因素、水的比熱容的應(yīng)用、改變物體內(nèi)能的方式以及熱量計(jì)算公式的應(yīng)用，屬于綜合性題目．