Question

12．給汽車加油時，會聞到汽油味，這是擴散現(xiàn)象，當汽油在發(fā)動機內燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時發(fā)動機的效率降低（填“升高”、“不變”或“降低”），汽車發(fā)動機在工作時需要采用循環(huán)流動的水進行冷卻，這是因為水的比熱容大，此過程中是通過熱傳遞方式使水的內能增加．若汽車行駛過程中消耗汽油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規(guī)則運動；
（2）熱機的效率是指用來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)此結合現(xiàn)象可分析對效率的影響；
（3）相同質量的水和其它物質比較，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能，這兩種方式是等效的，做功改變物體內能的實質是內能和機械能之間的轉化，熱傳遞改變物體內能的實質是內能在高溫物體和低溫物體之間的轉移；
（5）知道汽油的質量和熱值，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，進而求末溫．

解答 解：
（1）給汽車加油時，會聞到汽油味，這是擴散現(xiàn)象，說明分子在永不停息的做無規(guī)則運動；
（2）汽車發(fā)動機工作時將內能轉化為機械能，冒“黑煙”說明燃燒不充分，用來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）因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，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，所以用水做汽車發(fā)動機的冷卻劑；
（4）發(fā)動機把熱量傳給水，熱量從高溫的發(fā)動機轉移給低溫的水，使水的內能增大，溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變了水的內能；
（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：擴散；降低；比熱容；熱傳遞；9.2×l0⁷；1.008×10⁷；60．

點評 本題考查了擴散現(xiàn)象、影響熱機熱機效率的因素、水的比熱容的應用、改變物體內能的方式以及熱量計算公式的應用，屬于綜合性題目．