Question

7．行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过做功的方式增加物体内能的．在汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是压缩冲程；汽油是从石油中提炼出的能源，石油是不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出9.2×10⁷J的热量．若这些热量完全被吸收，可使质量为1t的水由20℃升高到42℃（取整数）．[汽油热值4.6×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）改变内能的方法：一是做功，对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；二是热传递．
（2）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程
（3）能在自然界源源不断的获得的是可再生能源；在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源．
（4）知道汽油的质量和热值，利用Q_放=mq求汽油完全燃烧产生的热量；
（5）由题知Q_吸=Q_放，而Q_吸=cm△t，知道水的质量和比热容，可求水的温度升高值，又知道初温，可求末温．

解答 解：
①刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
②汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程；
③从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；
④汽油完全燃烧释放的热量：
Q_放=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J．
⑤由题知，Q_吸=cm△t=Q_放，
则：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{9.2×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1000kg}$≈22℃，
末温t=t₀+△t=22℃+20℃=42℃．
故答案为：做功；  压缩； 不可再生；  9.2×10⁷；  42．

点评 本题为热学综合题，考查了改变内能的方法、汽油机四冲程的能量转化、能源分类、有关热量的计算，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．