Question

2．双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐．已知天然气的热值是7×10⁷J/m³，则气缸内完全燃烧0.1m³天然气，释放出7×10⁶J热量，如果这些热量完全被1标准大气压下质量为5kg初温为20℃的水吸收，则水的末温为100℃（1标准大气压下水道沸点为100℃）；热机工作时将内能转化为机械能的是做功冲程．

Answer 1

分析 （1）利用公式Q_放=qV求出天然气所释放的热量；
（2）知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t求出水的温度升高值，再根据一个标准大气压下水的沸点为100℃确定实际情况下水的末温；
（3）掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．

解答 解：（1）天然气所释放的热量：Q_放=qV=7×10⁷J/m³×0.1m³=7×10⁶J；
（2）根据题意可得，水吸收的热量：Q_吸=Q_放=7×10⁶J；
由Q_吸=cm△t可得，水的温度变化量：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{7×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×5kg}$≈333.3℃，
则理论上水的末温为：t=△t+t₀=333.3℃+20℃=353.3℃，
因在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，
所以，实际情况下水的末温为100℃；
（3）热机的四个冲程依次为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中将内能转化为机械能的是做功冲程．
故答案为：7×10⁶；100；做功．

点评 本题主要考查了学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用，知道水在标准大气压下的沸点为100℃，并且沸腾时温度不变是解题的关键．