Question

6．用燃?xì)庠顭�水時(shí)，把2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了40g 天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）．已知天然氣的熱值為4.2×10⁷ J/kg，水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃）．
（1）天然氣屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．在燒水過程中，大量向外散失的能量不會(huì)自動(dòng)再匯集回來，這說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向的．
（2）水的內(nèi)能增加了6.72×10⁵J，這是通過熱傳遞的方式增加內(nèi)能的．
（3）燃?xì)庠顭�水的效率�?0%．

Answer 1

分析 （1）像水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源；
能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性，如：熱傳遞時(shí)內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移向低溫物體的．
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容，求出水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量，即水的內(nèi)能增加值；
改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移，做功是能量的轉(zhuǎn)化；
（3）由Q_放=mq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量；水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于燃?xì)庠畹男�率�?/p>

解答 解：
（1）天然氣是不可再生資源，在燒水過程中，大量向外散失的能量不會(huì)自動(dòng)再匯集回來，說明在能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
即水的內(nèi)能增加了6.72×10⁵J；
水吸收熱量，是通過熱傳遞改變水的內(nèi)能的；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=40×10^-3kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁶J；
燃?xì)庠畹男�率�?br />η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=40%．
故答案為：（1）不可再生；方向；（2）6.72×10⁵；熱傳遞；（3）40．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意：水吸收熱量、內(nèi)能增加，水的內(nèi)能增加值等于水吸收的熱量．