Question

16．双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐．如图所示是汽车的压缩冲程，该冲程中发生的能量转化是机械能转化为内能．完全燃烧1.6m³的天然气放出的热量与完全燃烧4.2L汽油放出的热量相等．（已知汽油的热值为3.2×10⁷J/L、天然气的热值为8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化．
（2）知道汽油体积和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量，再根据燃料完全燃烧放热公式求需要完全燃烧的天然气的体积．

解答 解：
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能；
4.2L汽油完全燃烧放出的热量：Q_放=V_汽油q_汽油=4.2L×3.2×10⁷J/L=1.344×10⁸J，
因为Q_放=Vq_天然气，
所以需要完全燃烧天然气的体积：
V_天然气=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{天然气}}$=$\frac{1.344×1{0}^{8}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=1.6m³．
故答案为：压缩；机械能转化为内能；1.6．

点评 此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况的了解，以及学生对燃料完全燃烧放热公式掌握和运用，属于常见题型．