Question

4．如圖所示的四沖程汽油機工作示意圖中，汽油機正在進行的是做功沖程．若該汽油機的效率是20%，已知汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，則完全燃燒100g汽油放出的熱量可以轉(zhuǎn)化為9.2×10⁵ J的有用功．在設計制造時，汽缸外有一個“水套”，利用水吸熱降低汽缸溫度，這是利用了水的比熱容大的性質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中氣門的開關情況和活塞的運動方向判斷出是哪一個沖程；
（2）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量；再根據(jù)效率的計算公式可以求出該汽油機對外做的有用功；
（3）在自然界中水的比熱容最大，這也是我們選用水作為作取暖或冷卻物體的物質(zhì)的根本原因．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，兩個氣門都關閉，火花塞點火，活塞向下運動，氣缸容積增大，因此是做功沖程；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁶J；
因為η=$\frac{{Q}_{有效}}{{Q}_{完全}}$，
所以該汽油機對外做的有用功W_有用=ηQ_完全=20%×4.6×10⁶J=9.2×10⁵J．
（3）用水作為冷卻劑，源于水的比熱容大，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．
故答案為：做功；9.2×10⁵；比熱容．

點評 該題考查了沖程的判斷、熱機效率的計算和比熱容最大的應用，是一道綜合題．