Question

12．如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在做功沖程，能量由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．為了不讓汽油機(jī)在工作時溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過熱傳遞的方式減少汽缸內(nèi)能．用水來冷卻汽缸是因?yàn)樗�的比熱容較大．某單缸四沖程汽油機(jī)在1s內(nèi)完成了15個循環(huán)，則該汽油機(jī)工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min．

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機(jī)的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；在壓縮沖程中，即進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞由下向上運(yùn)動，即壓縮氣缸內(nèi)的氣體，對氣缸內(nèi)氣體做功，使氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，故是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；在做功沖程中，即進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，氣缸內(nèi)燃燒的高溫高壓燃?xì)鈱�活塞做功，使活塞由上向下運(yùn)動，即是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程．內(nèi)燃機(jī)的排氣沖程：排氣門打開，活塞向上運(yùn)動；
（2）改變內(nèi)能有兩種方式：即做功和熱傳遞；
（3）在自然界中水的比熱容最大，在同樣受冷和受熱時溫度變化小，常用來做冷卻劑和取暖劑；
（4）內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，分別是：吸氣、壓縮、做功、排氣，一個工作循環(huán)中，只有做功沖程對外做功，活塞往復(fù)運(yùn)動2次，曲軸轉(zhuǎn)動2圈．

解答 解：
（1）由圖示可知：兩氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動，該沖程是做功沖程，此沖程中，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；
（2）在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊�向下運(yùn)動，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化成活塞的機(jī)械能，燃?xì)鉁囟冉档�，這是通過做功的方式改變了內(nèi)能；同時為了避免汽油機(jī)在工作時溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時，汽缸外有一個水套，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，這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的；
（3）因?yàn)樗�的比熱容大，即相同質(zhì)量的水和其他的液體相比較時，若都是升高1℃時，水能吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好；
（3）汽油機(jī)在1s內(nèi)完成了15個循環(huán)，轉(zhuǎn)15×2=30r，則1min轉(zhuǎn)30×60=1800r，故該汽油機(jī)工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min．
故答案為：做功；內(nèi)；機(jī)械；熱傳遞；比熱容；1800．

點(diǎn)評 該題考查了內(nèi)燃機(jī)的四個沖程及有關(guān)計(jì)算，要求學(xué)生記住每個沖程的特點(diǎn)，記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小，會根據(jù)題中信息計(jì)算轉(zhuǎn)速．