Question

20．如圖所示，是內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的做功沖程；高溫氣體迅速膨脹對(duì)活塞做功，氣體的內(nèi)能減�。ㄟx填“增大”或“減小”），若一個(gè)四沖程汽油機(jī)的輸出功率30KW，轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分，則一秒鐘有20個(gè)做功沖程，一個(gè)做功沖程活塞對(duì)外做功1500J．為了不讓汽（柴）油機(jī)在工作過程中溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這樣就能通過熱傳遞的方式降低汽缸的溫度．

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，根據(jù)進(jìn)氣門和排氣門的開關(guān)情況和活塞的運(yùn)動(dòng)方向來判斷沖程的類型；在壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）一個(gè)工作循環(huán)中，四個(gè)沖程，只有做功沖程對(duì)外做功，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周；
（3）根據(jù)功的公式先計(jì)算出1s所做的功，然后除以做功數(shù)，便為一次所做的功；
（4）改變內(nèi)能有兩種方式：即做功和熱傳遞，做功是能量的轉(zhuǎn)化過程，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程．

解答 解：由圖知，汽油機(jī)兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞下行，所以是做功沖程；
在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對(duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，氣體的內(nèi)能減小；
飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)40r，完成80個(gè)沖程，20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次；
由P=$\frac{W}{t}$得，1s做功為：W=Pt=30×10³W×1s=3×10⁴J；
所以一次做功為：W′=$\frac{3×1{0}^{4}J}{20}$=1500J；
汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，即通過水吸收熱量而使得氣缸溫度降低，這一過程是能量的轉(zhuǎn)移，即是通過熱傳遞的方式改變降低汽缸的溫度．
故答案為：做功；減��；20；1500；熱傳遞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查內(nèi)燃機(jī)的組成以及內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的四個(gè)沖程及改變內(nèi)能的兩種方式，并能利用水的比熱容最大這一特性來解釋現(xiàn)實(shí)問題．