Question

19．如圖所示是演示利用內(nèi)能做功的實驗裝置．
（1）該裝置能表明內(nèi)燃機的基本工作原理；
（2）內(nèi)能的兩種利用方式在本實驗中都存在，其中酒精燈加熱水屬于利用內(nèi)能來加熱，塞子被彈出屬于利用內(nèi)能來做功；
（3）簡述這個實驗過程中的能量轉(zhuǎn)移情況：化學(xué)能→內(nèi)能→機械能．

Answer 1

分析 （1）在內(nèi)燃機的四沖程中，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程，試管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，與做功沖程相同．
（2）做功和熱傳遞這兩種改變物體內(nèi)能的方法的特點，熱傳遞是能的轉(zhuǎn)移，做功是能的轉(zhuǎn)化．
（3）燃料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，火焰加熱試管中的水，水的溫度升高，內(nèi)能增加；水沸騰后此時大量水蒸氣，氣體膨脹做功，氣體的內(nèi)能減小，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．

解答 解：
（1）在內(nèi)燃機的四沖程中，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程，試管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，與做功沖程相同，故該實驗基本展示了內(nèi)燃機的工作原理；
（2）利用酒精燃燒的內(nèi)能加熱，使水的內(nèi)能增加，溫度升高，屬于熱傳遞改變內(nèi)能；當管內(nèi)的壓強大于管外的壓強時，塞子被彈出，氣體對塞子做功，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于做功改變內(nèi)能；
（3）這個實驗過程中的能量轉(zhuǎn)移情況是：燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，火焰加熱試管中的水，水的溫度升高，內(nèi)能增加；水沸騰后此時大量水蒸氣，氣體膨脹做功，氣體的內(nèi)能減小，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
故答案為：（1）內(nèi)燃機；（2）酒精燈加熱水；塞子被彈出；（3）化學(xué)能→內(nèi)能→機械能．

點評 本題考查了燃料燃燒中的能量轉(zhuǎn)化、改變內(nèi)能的方法了解與掌握，該題通過內(nèi)能的利用將水蒸氣膨脹做功和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化相聯(lián)系．