Question

20．如圖所示是一臺單缸四沖程汽油機(jī)的做功沖程，若飛輪（曲軸）轉(zhuǎn)速為2400r/min．那么，每秒鐘燃?xì)馔苿踊钊�做功的次�?shù)為20次．完全燃燒0.1kg的汽油，放出的熱量為4.62×10⁶J．如果這些熱量被質(zhì)量為100kg初溫為20℃的水完全吸收，可以使水的溫度升高11℃（C_水=4.2×10³J/㎏℃，q_汽油=4.62×10⁷J/㎏）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氣門的關(guān)閉和活塞的運(yùn)行情況判斷是哪一個(gè)沖程，在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、壓縮沖程中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）單缸四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次；
（3）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求放出的熱量；
（4）由Q_放=Q_吸=cm△t，得到△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$后計(jì)算水升高的溫度．

解答 解：
圖中，兩個(gè)氣閥關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)動，是做功沖程；
飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min=40r/s，因一個(gè)工作循環(huán)有4個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)2圈，做功一次，所以汽油機(jī)1s可以完成80個(gè)沖程，做功的次數(shù)：n=$\frac{1}{2}$×40=20（次）；
完全燃燒0.1kg汽油放出的熱量：
Q_放=m_煤油q=0.1kg×4.62×10⁷J/kg=4.62×10⁶J；
根據(jù)Q_吸=cm△t=Q_放可知，
水溫度升高值：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.62×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=11℃．
故答案為：做功；20；4.62×10⁶；11．

點(diǎn)評 解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答，記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小，會根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；本題同時(shí)考查了學(xué)生對公式Q_放=mq和Q_吸=cm△t的了解與掌握，計(jì)算時(shí)注意升高了（△t）、升高到（末溫）和升高（△t）的區(qū)別．