如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在这个过程中,燃料的______能转化为______能,传给水和水蒸气.水蒸气把塞子冲出时,水蒸气的______能转化为塞子的______能.图______中(选填“2”或“3”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的,而图示的另一个工作过程叫______冲程.若该汽油机飞轮转速为3600r/min,那么,每秒钟完成______个工作循环,______个冲程,燃气推动活塞做功的次数为______次.
【答案】化学;内;内;机械;3;压缩;30;120;30.
【解析】(1)该题考查内能做功过程,即先通过燃料燃烧增加内能,而后内能对外做功,即将内能转化为机械能;
(2)内燃机的工作原理是气体的内能转化为机械能,对外做功;
(3)根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程;
(4)根据每一个工作循环中,飞轮转动两圈,可利用已知条件算出每秒种对外做功的次数.
解:
在试管中装些水,用酒精灯加热的过程中,酒精的化学能转化内能,这些内能传递给试管中的水;使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将塞子冲出,即对塞子做功.将水的内能转化为塞子的机械能.
图2中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,此时机械能转化为内能,与图1实验中的能量转化相反;图3中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,且上端的火花塞发出电火花,是做功冲程,在这一过程中,内能是转化为机械能的;
因为汽油机在一个工作循环中,飞轮转动两圈,对外做功一次,故可得出3600r/min=60r/s,则每秒完成30个工作循环、做功的次数30次、每秒钟完成120个冲程.
故答案为:化学;内;内;机械;3;压缩;30;120;30.