Question

1．春節(jié)期間，因兒童燃放鞭炮引爆下水井內(nèi)沼氣，致使下水井蓋及部分路面被炸飛，因被飛起的井蓋擊中身體而受傷的事件屢有發(fā)生．在這類事故中，污水井管道中殘留的易燃、易爆氣體，遇明火后爆炸，井蓋受到壓力沖出，可燃氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為井蓋的機械能．此過程中的能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程汽油機的做功沖程相似．若沼氣的熱值是2×10⁷J/m³，則完全燃燒2m³沼氣放出的熱量是4×10⁷J．

Answer 1

分析 （1）易燃、易爆氣體，遇明火后爆炸后產(chǎn)生燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為井蓋的機械能，燃氣的內(nèi)能會減小，溫度降低；在內(nèi)燃機的做功沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）知道沼氣的熱值和體積，利用Q_放=Vq求完全燃燒2m³沼氣放出的熱量．

解答 解：
（1）污水井管道中的易燃、易爆氣體遇明火爆炸，產(chǎn)生燃氣膨脹會對井蓋做功，將燃氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為井蓋的機械能；此過程與汽油機的做功沖程類似，在做功沖程中也是燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能．
（2）沼氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq=2m³×2×10⁷J/m³=4×10⁷J．
故答案為：機械；做功；4×10⁷．

點評 本題考查了能量轉(zhuǎn)化和燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用，注意固體（液體）燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq、熱值單位J/kg；氣體燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq、熱值單位J/m³