Question

5．回答下列问题：
（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能增加填“增加”或“减少”），这与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机做功20次．

（2）在如图乙的实验中持续往烧瓶中打气，瓶塞会被弹出来，瓶内会出现白雾现象，瓶内气体的内能变化情况是：先增大后减小（填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）．实验前向烧杯中加入少量水的原因是增加水蒸气的含量，使实验现象明显．

Answer 1

分析 （1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次；
（2）液化是由气态变成液态的过程．液化的方式有两种：降低温度和压缩体积．

解答 解：
（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1min完成1200个工作循环，1s完成20个工作循环，做功20次．
（2）往烧瓶中打气，对瓶内气体做功，内能增加；瓶内的空气膨胀把软木塞冲出来，瓶内空气对活塞做功，空气的内能减小，温度降低；空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，即形成白雾；故瓶内气体的内能变化情况是先增大后减小；实验前向烧杯中加入少量水的原因是增加水蒸气的含量，使实验现象明显．
故答案为：（1）增加；压缩；20；（2）白雾；先增大后减小；增加水蒸气的含量，使实验现象明显．

点评 根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化）；知道在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次可解答此题