Question

11．汽車四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，利用內(nèi)能做功的是做功沖程，該汽車在某一段時間里用掉了1kg柴油，這些柴油完全燃燒時，放出的熱量是4.2×10⁷J，如果這些熱量全部被水吸收，在一標準大氣壓下，能讓125kg 20℃的水沸騰．（q_柴油=4.2×10⁷J/kg；C_水=4.2×10³J/（kg•℃））

Answer 1

分析 （1）熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器，它的一個工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，其中壓縮沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）已知柴油的熱值和質(zhì)量，根據(jù)Q_放=mq求出完全燃燒放出的熱量；
（3）在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，根據(jù)題意可知，Q_吸=Q_放，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出可加熱水的質(zhì)量．

解答 解：
（1）在內(nèi)燃機的四個沖程中，壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）完全燃燒1kg柴油放出的熱量：
Q_放=mq=1kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁷J；
（3）在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，
根據(jù)Q_吸=Q_放=4.2×10⁷J，
所以可加熱水的質(zhì)量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=125kg．
故答案為：做功；4.2×10⁷；125．

點評 本題考查了內(nèi)燃機的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化，燃料熱值和燃料完全燃燒放熱公式、吸熱公式的掌握與運用，要注意在一標準大氣壓下水的沸點為100℃．