Question

【題目】汽油機(jī)是熱機(jī)的一種，如圖甲所示是一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時(shí)它正處在_______沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況與_________（選填“乙”或“丙”）圖相同，如果此汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則每秒鐘內(nèi)對(duì)外做功_________次．若汽油機(jī)每分鐘燃燒10g汽油，則10g汽油完全燃燒能放出___________J的熱量．（已知汽油熱值是4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】做功 乙 20 4.6×105

【解析】

改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種．做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，具體來(lái)說(shuō)是內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化．對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高；物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減少，溫度降低．四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1次．已知熱值，根據(jù)Q＝qm計(jì)算出汽油燃燒放出的熱量．

觀察圖甲可知，兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，因此是做功沖程；在熱機(jī)的做功沖程中，高溫高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；乙圖對(duì)試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對(duì)外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。丙圖是用力將活塞壓下，活塞對(duì)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒。是通過(guò)對(duì)物體做功來(lái)增大物體內(nèi)能的，即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。因此與做功沖程原理相同的是乙實(shí)驗(yàn)。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，說(shuō)明1s內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為40.一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40次，對(duì)外做功20次。10g汽油完全燃燒釋放出的熱量：Q＝qm＝10×103kg×4.6×107J/kg＝4.6×105J，