Question

17．改變物體內(nèi)能的方式有兩種，飲料放進(jìn)冰箱后溫度降低，是用熱傳遞的方式減少飲料的內(nèi)能；在汽油機(jī)的壓縮沖程中，是通過做功的方式增加燃料混合物的內(nèi)能．用太陽能熱水器給40千克的水加熱，水溫由18℃升高到36℃，若用燃燒值為3.0×10⁷焦耳/千克的煤給上述的水加熱，其效率為20%，則需要燃燒約0.504千克煤．

Answer 1

分析 （1）本題抓住改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞．做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功，熱傳遞有傳導(dǎo)、對流和輻射三種形式．
（2）知道水的質(zhì)量、水溫的升高值、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
這些熱量由燃燒煤提供，利用Q_吸=mq×20%計(jì)算需要的煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）飲料放進(jìn)冰箱后溫度降低，是用熱傳遞的方式減少飲料的內(nèi)能；
活塞壓縮燃料混合物使它的溫度升高，是壓縮氣體做功，從而增加燃料混合物的內(nèi)能；
（2）水的質(zhì)量m=40kg，初溫t₀=18℃，終溫t=36℃，水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（36℃-18℃）=3.024×10⁶J；
（2）用煤給水加熱的效率為20%，煤燃燒應(yīng)放出的熱量：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.024×1{0}^{6}J}{20%}$=1.512×10⁷J，
由Q=mq得，需要煤的質(zhì)量：m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.504kg．
故答案為：做功；熱傳遞；0.504．

點(diǎn)評 （1）本題考查了改變物體內(nèi)能有兩種方式在生活中的應(yīng)用，難度不大；
（2）本題考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，用好條件“效率為20%”是本題的關(guān)鍵．