Question

10．一辆轿车在高速公路上以7×10⁴W的功率行驶10s，汽车发动机做了7×10⁵J的功．汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是8.4×10⁵J；这些热量相当于完全燃烧0.01kg的天然气放出的热量．[天然气的热值q=8.4×10⁷J/kg，水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道发动机的功率和行驶时间，根据W=Pt求出汽车发动机做的功；
（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；
（3）知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（4）根据Q_放=Q_吸求出知道天然气完全燃烧放出的热量，又知道天然气的热值，根据m=$\frac{Q}{q}$求出天然气的质量．

解答 解：由P=$\frac{W}{t}$得，汽车发动机做的功：
W=Pt=7×10⁴W×10s=7×10⁵J；
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，
因此，汽车发动机上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质；
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×20℃
=8.4×10⁵J；
天然气完全燃烧放出的热量Q_放=Q_吸=8.4×10⁵J，
由Q=mq得，完全燃烧的天然气质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$=0.01kg．
故答案为：7×10⁵；比热容；8.4×10⁵；0.01．

点评 本题考查了功的计算公式、水的比容大的应用、热量的计算及燃料燃烧放出热量的计算等知识，计算时注意温度升高了（△t）与升高到（末温）的区别；利用好Q_吸=Q_放是关键，因条件已给出，难度不大．