Question

7．如图所示是内燃机的压缩冲程．天然气是一种清洁燃料，汽车改装后用天然气代替汽油或柴油．某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出的热量可使质量为55kg的水由20℃升高到100℃．有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁．同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值一样大（填“更大”或“一样大”或“更小”）．[天然气的热值为4.4×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 掌握各个冲程的特点及能量转化情况．知道压缩冲程机械能转化为内能；
根据Q=mq计算出天然气燃烧放出的热量；
水吸收的热量和天然气放出的热量相等，根据Q_吸=cm（t-t₀）的变形式求出水的质量；
热值是燃料的特性．

解答 解：（1）图中活塞向上运动，两个气门都关闭，所以是内燃机的压缩冲程；
（2）消耗420g天燃气释放的热量：
Q=mq=0.42kg×4.4×10⁷J/kg=1.848×10⁷J；
由题知，Q_吸=Q_放=1.848×10⁷J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得，
水的质量：m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.848×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=55kg．
（3）热值是燃料的特性，与燃烧情况无关．因此同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大．
故答案为：压缩；55；一样大．

点评 此题主要考查的是学生对天然气燃料热值的理解和掌握，并能熟练的运用热量公式进行计算是解决该题的关键．