Question

20．如圖所示，是內(nèi)燃機工作時的做功沖程；高溫氣體迅速膨脹對活塞做功，氣體的內(nèi)能減�。ㄟx填“增大”或“減小”），若一個四沖程汽油機的輸出功率30KW，轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分，則一秒鐘有20個做功沖程，一個做功沖程活塞對外做功1500J．為了不讓汽（柴）油機在工作過程中溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這樣就能通過熱傳遞的方式降低汽缸的溫度．

Answer 1

分析 （1）汽油機有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，根據(jù)進氣門和排氣門的開關情況和活塞的運動方向來判斷沖程的類型；在壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）一個工作循環(huán)中，四個沖程，只有做功沖程對外做功，活塞往復運動2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周；
（3）根據(jù)功的公式先計算出1s所做的功，然后除以做功數(shù)，便為一次所做的功；
（4）改變內(nèi)能有兩種方式：即做功和熱傳遞，做功是能量的轉(zhuǎn)化過程，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程．

解答 解：由圖知，汽油機兩個氣門關閉，活塞下行，所以是做功沖程；
在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，氣體的內(nèi)能減��；
飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動40r，完成80個沖程，20個工作循環(huán)，對外做功20次；
由P=$\frac{W}{t}$得，1s做功為：W=Pt=30×10³W×1s=3×10⁴J；
所以一次做功為：W′=$\frac{3×1{0}^{4}J}{20}$=1500J；
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，這一過程是能量的轉(zhuǎn)移，即是通過熱傳遞的方式改變降低汽缸的溫度．
故答案為：做功；減�。�20；1500；熱傳遞．

點評 本題考查內(nèi)燃機的組成以及內(nèi)燃機工作時的四個沖程及改變內(nèi)能的兩種方式，并能利用水的比熱容最大這一特性來解釋現(xiàn)實問題．