Question

如图甲所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，你看到的现象是：    ____________________，在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的      能减少，转化为     能，根据这一原理，可以制造出热机，图乙是某汽油机的      冲程. 汽车发动机选用水做冷却剂是因为水的_________大. 某型号单缸四冲程汽油机的气缸排量（即活塞横截面积与活塞一个冲程中在气缸内运动距离的乘积）为125mL，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1×10⁶Pa，飞轮以1200r/min转速转动，如果此工作状态下每分钟消耗10g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是_________%（q_汽油＝4.6×10⁷J/kg、不计摩擦）.

Answer 1

分析：酒精燃烧时产生高温高压的燃气对外做功，把盒盖炸开，燃气内能减少，温度降低，把燃气的内能转化盒盖的机械能，内燃机的做功冲程就是利用这一原理。汽油机工作一个循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程及排气冲程。判断四个冲程主要是根据活塞的运动方向及进气门和排气门的开关情况。汽油机的效率是指汽油机对外输出的机械功与消耗汽油完全燃烧放出热量的比值。
一个做功冲程做功：W=Fs=pS·s=pV=1×10⁶Pa×125×10^-6m³=125J
由题意可知：1min做600次功
总的机械功W_总="125J×600=75000" J
汽油燃烧放出热量W_放=mq=0.01kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁵J
效率