Question

18．汽車行駛在水平地面上，若汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為20r/s，則在1min內(nèi)汽油機(jī)完成600個(gè)工作循環(huán)．若汽車行駛過程中消耗汽油2kg，則這些汽油完全燃燒能放出9.2×10⁷J的熱量．在緊急剎車時(shí)，剎車片會發(fā)燙，這是通過做功的方式增加物體內(nèi)能的，但轉(zhuǎn)化得到的內(nèi)能不可能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化具有方向性．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，活塞往復(fù)1次，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次．
（2）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量．
（3）改變內(nèi)能的方法：一是做功，對物體做功（克服摩擦做功、壓縮氣體做功），物體內(nèi)能會增加；物體對外做功，物體內(nèi)能會減少；二是熱傳遞．
（4）能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的，并且能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變．

解答 解：汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為20r/s，則在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)是1200轉(zhuǎn)，因?yàn)樗臎_程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，所以此時(shí)共完成2400個(gè)沖程，由于1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程，所以完成600個(gè)工作循環(huán)；
2kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=2kg×4.6×l0⁷J/kg=9.2×l0⁷J．
剎車片發(fā)熱，是剎車片克服摩擦做功，使剎車片的內(nèi)能增加、溫度升高，是通過做功途徑改變物體內(nèi)能；
電燈發(fā)光、汽車制動(dòng)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能散失在空氣中，無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能，這些現(xiàn)象均說明能量的轉(zhuǎn)化是具有方向性的．如內(nèi)能是從高溫物體轉(zhuǎn)移向低溫物體的；植物生長的過程中，總是按照生根、開花、結(jié)果這樣的方向進(jìn)行的，而不可能相反．
故答案為：600；  9.2×10⁷；做功；方向；

點(diǎn)評 此題以常見的汽車為載體綜合考查了能量的轉(zhuǎn)化和能量的方向性、物體內(nèi)能的改變、燃料的熱值和有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算，考查非常全面，要求學(xué)生熟練掌握所學(xué)知識．