Question

19．如图所示是演示利用内能做功的实验装置．
（1）该装置能表明内燃机的基本工作原理；
（2）内能的两种利用方式在本实验中都存在，其中酒精灯加热水属于利用内能来加热，塞子被弹出属于利用内能来做功；
（3）简述这个实验过程中的能量转移情况：化学能→内能→机械能．

Answer 1

分析 （1）在内燃机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同．
（2）做功和热传递这两种改变物体内能的方法的特点，热传递是能的转移，做功是能的转化．
（3）燃料燃烧，将化学能转化为内能，火焰加热试管中的水，水的温度升高，内能增加；水沸腾后此时大量水蒸气，气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能．

解答 解：
（1）在内燃机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同，故该实验基本展示了内燃机的工作原理；
（2）利用酒精燃烧的内能加热，使水的内能增加，温度升高，属于热传递改变内能；当管内的压强大于管外的压强时，塞子被弹出，气体对塞子做功，气体内能减少，温度降低，内能转化为机械能，属于做功改变内能；
（3）这个实验过程中的能量转移情况是：燃料的化学能转化为内能，火焰加热试管中的水，水的温度升高，内能增加；水沸腾后此时大量水蒸气，气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能．
故答案为：（1）内燃机；（2）酒精灯加热水；塞子被弹出；（3）化学能→内能→机械能．

点评 本题考查了燃料燃烧中的能量转化、改变内能的方法了解与掌握，该题通过内能的利用将水蒸气膨胀做功和做功冲程中的能量转化相联系．