Question

12．（1）汽油機(jī)是汽車的“心臟”，汽油燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，完全燃燒0.5kg的汽油能夠獲得2.3×10⁷J的能量（汽油的熱值為4.6×107J/kg）；熱機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，圖1中表示的是壓縮沖程．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和汽缸蓋的內(nèi)外殼間有個(gè)“水套”，冷卻液在其間循環(huán)，以防止汽車發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱．
①冷卻液的主要成分是水，這時(shí)因?yàn)樗�的比熱容較大；
②在汽車開(kāi)始行駛的一段時(shí)間內(nèi)，冷卻液溫度逐漸升高，它的內(nèi)能會(huì)增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），這是通過(guò)熱傳遞的方式改變冷卻液的內(nèi)能．
（3）小明同學(xué)閱讀了某牌號(hào)汽車發(fā)動(dòng)的說(shuō)明書(shū)后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖制成如圖2所示的圖表，根據(jù)給出的信息，該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%．

Answer 1

分析 （1）燃料燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
燃料完全燃燒放出的熱量用公式Q=qm計(jì)算；
根據(jù)氣門(mén)的狀態(tài)、活塞運(yùn)行的情況判斷是什么沖程；
（2）水的比熱容較大，質(zhì)量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時(shí)，吸收的熱量多；吸收或放出相同的熱量時(shí)，溫度變化較小，因此常用來(lái)做冷卻劑、取暖劑等；
改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，做功是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，兩種方式是等效的；
（3）由能流圖得出轉(zhuǎn)化為有用功的能量占總能量的比值，得出內(nèi)燃機(jī)的效率．

解答 解：
（1）汽油機(jī)是汽車的“心臟”，汽油燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
0.5kg汽油完全燃燒要放出的熱量：Q=qm=4.6×10⁷J/kg×0.5kg=2.3×10⁷J；
根據(jù)圖1可知，兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，因此該沖程為壓縮沖程；
（2）①因?yàn)樗�的比熱容大，溫度升高的慢，可以用水�?lái)降低汽缸體的溫度．
②汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被冷卻液包圍著，冷卻液從汽缸吸收熱量，內(nèi)能增加，這是通過(guò)熱傳遞的方式改變冷卻液的內(nèi)能；
（3）由圖可知，有用功的能量：100%-33%-30%-7%=30%，所以熱機(jī)的效率為η=30%；
故答案為：（1）化學(xué)；2.3×10⁷；排氣；做功；（2）①比熱容較大；②增大；熱傳遞；（3）30%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)燃料的熱值、汽油機(jī)的沖程及做功情況，改變內(nèi)能的方式，內(nèi)燃機(jī)能流圖、效率公式的了解與掌握，是一道綜合性題目．