Question

17．如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會(huì)把軟木塞沖出．在這個(gè)過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣．水蒸氣把塞子沖出時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能．圖3中（選填“2”或“3”）汽油機(jī)的工作過程與這一實(shí)驗(yàn)過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的，而圖示的另一個(gè)工作過程叫壓縮沖程．若該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，那么，每秒鐘完成30個(gè)工作循環(huán)，120個(gè)沖程，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功的次數(shù)為30次．

Answer 1

分析 （1）該題考查內(nèi)能做功過程，即先通過燃料燃燒增加內(nèi)能，而后內(nèi)能對(duì)外做功，即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作原理是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對(duì)外做功；
（3）根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判斷活塞的運(yùn)行方向，再根據(jù)氣門的關(guān)閉情況就可以確定是哪一個(gè)沖程；
（4）根據(jù)每一個(gè)工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，可利用已知條件算出每秒種對(duì)外做功的次數(shù)．

解答 解：
在試管中裝些水，用酒精燈加熱的過程中，酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，這些內(nèi)能傳遞給試管中的水；使得水的內(nèi)能增加，產(chǎn)生大量的水蒸氣，試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，大于外界的大氣壓，水蒸氣就會(huì)將塞子沖出，即對(duì)塞子做功．將水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能．
圖2中的氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，此時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與圖1實(shí)驗(yàn)中的能量轉(zhuǎn)化相反；圖3中的氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，且上端的火花塞發(fā)出電火花，是做功沖程，在這一過程中，內(nèi)能是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的；
因?yàn)槠�油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，對(duì)外做功一次，故可得出3600r/min=60r/s，則每秒完成30個(gè)工作循環(huán)、做功的次數(shù)30次、每秒鐘完成120個(gè)沖程．
故答案為：化學(xué)；內(nèi)；內(nèi)；機(jī)械；3；壓縮；30；120；30．

點(diǎn)評(píng) 此題要考查了內(nèi)燃機(jī)工作原理及過程，并從能量轉(zhuǎn)化的角度與圖1實(shí)驗(yàn)的工作原理進(jìn)行了比較，同時(shí)考查了做功沖程與壓縮沖程的區(qū)分．