Question

2．能量可以轉化，也可以轉移．如圖甲所示，是達•芬奇設想的永動機．你認為能實現嗎？不能；請說明理由：違背了能量守恒定律；如圖乙是燒水情景．燃燒1.29×10⁴厘米³天然氣（天然氣熱值是3.9×10⁷焦/米³），能使2千克的水從20℃升高到80℃（不考慮能量損失）；燒水時，通過熱傳遞增加水的內能．

Answer 1

分析 （1）在自然界中能量是守恒的，但僅就機械能而言，其守恒是有條件的，據此判斷；
（2）不考慮能量損失，水所吸收的熱量，就等于天然氣燃燒釋放的能量，據此利用熱量的公式可進行計算；
（3）燒水是通過熱傳遞來改變水的內能．

解答 解：（1）達•芬奇設想的永動機是不能實現的，因為機械能在相互轉化的過程中一定有一部分消耗，轉化為其它形式的能，能的總量保持不變，但機械能會減少，因此，永動機違背的能量守恒定律；
（2）水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁵J；
由公式Q=qV得需要天然氣的體積：
V=$\frac{Q}{q}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{3.9×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈1.29×10^-2m³=1.29×10⁴cm³；
（3）燒水時，是熱量發生了轉移，因此，是熱傳遞改變了水的內能．
故答案為：不能；違背了能量守恒定律；1.29×10⁴；熱傳遞．

點評 本題主要考查了能量守恒的理解，熱量的相關計算，熱傳遞與物體內能的改變等，屬熱學綜合題，難度不大．