Question

【題目】（1）如圖，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速下壓，筒內(nèi)空氣溫度升高，硝化棉燃燒，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能改變是通過(guò)_______的方式實(shí)現(xiàn)的，該過(guò)程能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)與汽油機(jī)_______沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。

（2）一單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則1s對(duì)外做功_______次，若其效率為30％，消耗100g汽油可對(duì)外做功_______J。

（3）汽油機(jī)工作時(shí)，通常都用水進(jìn)行冷卻，這是利用了_______的特點(diǎn)。若冷卻用水共為5kg，則水由20℃升高到100℃時(shí)吸收______J熱量（q汽油=4.6×107J/kg）。

Answer 1

【答案】做功 壓縮 25 1.38×106 水的比熱容大 1.68×106

【解析】

（1）在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)硝化棉，用力迅速向下壓活塞，看到的現(xiàn)象是硝化棉燃燒起來(lái)；說(shuō)明對(duì)筒內(nèi)氣體做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高；該實(shí)驗(yàn)中，壓縮筒內(nèi)空氣做功，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似；

（2）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min=50r/s，一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，對(duì)外做功1次，故該汽油機(jī)1s內(nèi)對(duì)外做功25次；汽油燃燒放出的熱量：Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J，汽油機(jī)對(duì)外做的功為：W=4.6×106J×30%=1.38×106J；

（3）由于水的比熱容大，質(zhì)量相同的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸熱多，冷卻效果好，所以，汽油機(jī)工作時(shí)，通常都用水進(jìn)行冷卻；水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J。