Question

9．一臺單缸四沖程汽油機如圖所示時是汽油機的做功 沖程，活塞下降時，燃氣內(nèi)能減小（選填“減少”或“增加”）．為了降低汽缸的溫度，汽缸外有一個水箱，用水來包圍汽缸，是因為水的比熱容較大． 某汽車發(fā)動機的功率為6×10⁴W，在240s內(nèi)消耗燃油1.5kg（假設(shè)燃油完全燃燒），汽車發(fā)動機的效率是24%．（燃油的熱值q=4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)汽油機火花塞正在噴出電火花時是做功沖程，這是做功沖程的特點；
（2）改變物體內(nèi)能的方法：一是做功，對物體做功，物體的內(nèi)能增加，物體對外做功，物體的內(nèi)能增加；二是熱傳遞；
（3）在自然界中水的比熱容最大，這也是我們選用水作為作取暖或冷卻物體的物質(zhì)的根本原因；
（4）根據(jù)公式W=Pt可求汽車行駛過程所做的功，根據(jù)燃油的熱值和燃燒燃油的質(zhì)量求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：
（1）圖中火花塞正在噴出電火花，所以是內(nèi)燃機的做功沖程；
（2）汽油機在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對活塞做功，氣體的內(nèi)能減小，轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）選擇用水作為冷卻劑，源于水的比熱容最大，即相同質(zhì)量的水和其他的液體相比較時，若都是升高相同的溫度時，水吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好；
（4）汽車行駛過程所做的功：W=Pt=6×10⁴W×240s=1.44×10⁷J，
消耗的燃油的質(zhì)量為：m=1.5kg，
燃油完全燃燒放出熱量：Q=qm=4×10⁷J/kg×1.5kg=6×10⁷J，
汽車發(fā)動機的效率是：η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=24%．
故答案為：做功；減小；比熱容；24%．

點評 （1）記住汽油機四個沖程的特征：吸氣沖程只有進氣門（左）打開；排氣沖程只有排氣門（右）打開；壓縮和做功沖程門都不打開，做功沖程氣缸里有個火花．
（2）記住四個沖程的能量轉(zhuǎn)化：壓縮沖程：機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
（3）水是自然界中比熱最大的物質(zhì)，常用來冷卻、傳熱、調(diào)節(jié)氣溫等．