Question

18．春节期间，因儿童燃放鞭炮引爆下水井内沼气，致使下水井盖及部分路面被炸飞，甚至被飞起的井盖击中身体受伤的事件屡有发生．在这类事故中，污水井管道中残留的易燃、易爆气体，遇明火后爆炸，井盖受到压力冲出，可燃气体的内能转化为井盖的机械能．此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的做功（选填“吸气”、“压缩”“做功”或“排气”）冲程相似．若沼气的热值是2×10⁷J/m³，则完全燃烧2m³沼气放出的热量是4×10⁷J．

Answer 1

分析 （1）易燃、易爆气体，遇明火后爆炸后产生燃气的内能转化为井盖的机械能，燃气的内能会减小，温度降低；在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能；
（2）知道沼气的热值和体积，利用Q_放=Vq求完全燃烧2m³沼气放出的热量．

解答 解：
（1）污水井管道中的易燃、易爆气体遇明火爆炸，产生燃气膨胀会对井盖做功，将燃气的内能会转化为井盖的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．
（2）沼气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=2m³×2×10⁷J/m³=4×10⁷J．
故答案为：机械；做功；4×10⁷．

点评 本题考查了能量转化和燃料完全燃烧放热公式的应用，注意固体（液体）燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq、热值单位J/kg；气体燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、热值单位J/m³