Question

7．（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得2.3×10⁷J的能量（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）；热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图1中表示的是排气冲程；通过热机将内能转化为机械能的叫做功冲程．热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的比热容较大．

（2）气缸外面有水套，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大（选填“增大”、“减少”或“不变”） 这是利用热传递方式改变水的内能的．
（3）小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图2所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为30%．

Answer 1

分析 （1）燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能；
燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算；
根据气门的状态、活塞运行的情况判断是什么冲程；在做功冲程中，能量转化是机械能转化为内能；
水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂等．
（2）改变内能的方式有做功和热传递，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程，两种方式是等效的．
（3）由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率．

解答 解：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能；
0.5kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q=qm=4.6×10⁷J/kg×0.5kg=2.3×10⁷J；
根据图1可知，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，汽缸容积变小，因此该冲程为排气冲程；
在做功冲程中，燃气的内能转化为机械能；
因为水的比热容大，温度升高的慢，可以用水来降低汽缸体的温度．
（2）汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，内能增加，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能；
（3）由图可知，有用功的能量：100%-33%-30%-7%=30%，所以热机的效率为η=30%；
故答案为：（1）化学；2.3×10⁷；排气；做功；水的比热容较大；（2）增大；热传递；（3）30%．

点评 本题考查了学生对燃料的热值、汽油机的冲程及做功情况，改变内能的方式，内燃机能流图、效率公式的了解与掌握，是一道综合性题目．