Question

16．雙能源（汽油和天然氣）汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)倍受人們青睞．如圖所示是汽車的壓縮沖程，該沖程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．完全燃燒1.6m³的天然氣放出的熱量與完全燃燒4.2L汽油放出的熱量相等．（已知汽油的熱值為3.2×10⁷J/L、天然氣的熱值為8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；
汽油機(jī)四個沖程中壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化．
（2）知道汽油體積和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求放出的熱量，再根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式求需要完全燃燒的天然氣的體積．

解答 解：
如圖，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程，壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
4.2L汽油完全燃燒放出的熱量：Q_放=V_汽油q_汽油=4.2L×3.2×10⁷J/L=1.344×10⁸J，
因?yàn)镼_放=Vq_天然氣，
所以需要完全燃燒天然氣的體積：
V_天然氣=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{天然氣}}$=$\frac{1.344×1{0}^{8}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=1.6m³．
故答案為：壓縮；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；1.6．

點(diǎn)評 此題主要考查了內(nèi)燃機(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化情況的了解，以及學(xué)生對燃料完全燃燒放熱公式掌握和運(yùn)用，屬于常見題型．