Question

【題目】汽油機是熱機的一種，如圖甲所示是一臺單缸四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在_______沖程，其能量轉化情況與_________（選填“乙”或“丙”）圖相同，如果此汽油機飛輪的轉速為2400r/min，則每秒鐘內對外做功_________次．若汽油機每分鐘燃燒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】

改變物體內能的方式有熱傳遞和做功兩種．做功改變物體內能的實質是能量的轉化，具體來說是內能和機械能的相互轉化．對物體做功，物體的內能增加，溫度升高；物體對外做功，物體的內能減少，溫度降低．四沖程內燃機曲軸轉一圈，完成2個沖程，1個工作循環(huán)中包括4個沖程并對外做功1次．已知熱值，根據Q＝qm計算出汽油燃燒放出的熱量．

觀察圖甲可知，兩個氣門都關閉，活塞向下運動，因此是做功沖程；在熱機的做功沖程中，高溫高壓燃氣的內能轉化為活塞的機械能；乙圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能。丙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒。是通過對物體做功來增大物體內能的，即是將機械能轉化為內能的過程。因此與做功沖程原理相同的是乙實驗。汽油機的轉速為2400r/min，說明1s內汽油機曲軸的轉動次數為40.一個工作循環(huán)中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，1s內曲軸轉動40次，對外做功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，