Question

17．如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出．在這個過程中，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣．水蒸氣把塞子沖出時，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能．圖3中（選填“2”或“3”）汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的，而圖示的另一個工作過程叫壓縮沖程．若該汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，那么，每秒鐘完成30個工作循環(huán)，120個沖程，燃氣推動活塞做功的次數(shù)為30次．

Answer 1

分析 （1）該題考查內(nèi)能做功過程，即先通過燃料燃燒增加內(nèi)能，而后內(nèi)能對外做功，即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）內(nèi)燃機的工作原理是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，對外做功；
（3）根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動方向判斷活塞的運行方向，再根據(jù)氣門的關(guān)閉情況就可以確定是哪一個沖程；
（4）根據(jù)每一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩圈，可利用已知條件算出每秒種對外做功的次數(shù)．

解答 解：
在試管中裝些水，用酒精燈加熱的過程中，酒精的化學能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，這些內(nèi)能傳遞給試管中的水；使得水的內(nèi)能增加，產(chǎn)生大量的水蒸氣，試管內(nèi)的氣體壓強增大，大于外界的大氣壓，水蒸氣就會將塞子沖出，即對塞子做功．將水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能．
圖2中的氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，此時機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與圖1實驗中的能量轉(zhuǎn)化相反；圖3中的氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，且上端的火花塞發(fā)出電火花，是做功沖程，在這一過程中，內(nèi)能是轉(zhuǎn)化為機械能的；
因為汽油機在一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩圈，對外做功一次，故可得出3600r/min=60r/s，則每秒完成30個工作循環(huán)、做功的次數(shù)30次、每秒鐘完成120個沖程．
故答案為：化學；內(nèi)；內(nèi)；機械；3；壓縮；30；120；30．

點評 此題要考查了內(nèi)燃機工作原理及過程，并從能量轉(zhuǎn)化的角度與圖1實驗的工作原理進行了比較，同時考查了做功沖程與壓縮沖程的區(qū)分．