Question

20．單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中對外做功1次，飛輪轉速是1200r/min，該汽油機每秒鐘內完成40個沖程，在做功沖程中，氣體的溫度降低，這是通過做功的方式減少內能．為了不讓汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過熱傳遞的方式減少汽缸內能．用水來冷卻汽缸是因為水的比熱容較大．

Answer 1

分析 （1）內燃機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，分別是：吸氣、壓縮、做功、排氣，一個工作循環(huán)中，只有做功沖程對外做功，活塞往復運動2次，曲軸轉動2周；
（2）改變內能有兩種方式：即做功和熱傳遞；
（3）在自然界中水的比熱容最大，在同樣受冷和受熱時溫度變化小，常用來做冷卻劑和取暖劑．

解答 解：（1）汽油機的一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成，一個工作循環(huán)活塞上下往復2次，曲軸轉動2周，對外做功1次；
飛輪轉速為1200r/min=20r/s，也就是1s飛輪轉動20r，對外做功$\frac{20}{2}$=10次，完成10×4=40個沖程．
（2）在做功沖程中，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，燃氣的內能轉化成活塞的機械能，燃氣溫度降低，這是通過做功的方式改變了內能；同時為了避免汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，即通過水吸收熱量而使得氣缸溫度降低，這是通過熱傳遞的方式改變內能的．
（3）因為水的比熱容大，即相同質量的水和其他的液體相比較時，若都是升高1℃時，水能吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好．
故答案為：1；40；做功；熱傳遞；比熱容．

點評 本題考查內燃機的組成以及內燃機工作時的四個沖程及改變內能的兩種方式，并能利用水的比熱容最大這一特性來解釋現(xiàn)實問題．