Question

11．一臺單缸四沖程柴油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該柴油機活塞1s對外做功30次．若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是8.6×10⁷J．（q_柴油=4.3×10⁷J/kg） 
水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），它的物理意義是1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×10³J；
酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為3.0×10⁵J．
跟毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電．這是因為在摩擦過程中橡膠棒得到電子．（選填“得到”或“失去”）

Answer 1

分析 （1）單缸四沖程柴油機一個工作循環(huán)四個沖程，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次；
（2）利用Q_放=mq計算燃料燃燒放出的熱量，再利用效率公式求轉(zhuǎn)化為的機械能；
（3）根據(jù)比熱容的概念進行解答，即單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容；
（4）知道酒精的質(zhì)量和酒精的熱值，利用燃料完全燃燒放出的熱量公式Q_放=mq求酒精完全燃燒放出的熱量；
（5）自然界中只存在兩種電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負(fù)電荷；摩擦起電實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，得到電子帶負(fù)電，失去電子帶正電．

解答 解：（1）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，即60r/s，
因一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次，
所以該柴油機1s對外做功30次；
（2）柴油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.3×10⁷J/kg=2.15×10⁸J，
其轉(zhuǎn)化的機械能為：
W=2.15×10⁸J×40%=8.6×10⁷J；
（3）水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），它的物理含義是1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×10³J；
（4）完全燃燒酒精的質(zhì)量：
m′=10g=10^-2kg，
酒精完全燃燒放出的熱量：
Q_放′=m′q′=10^-2kg×3.0×10⁷J/kg=3.0×10⁵J．
（5）用毛皮摩擦過的橡膠棒因為得到電子帶負(fù)電荷．
故答案為：30；8.6×10⁷；1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×10³J；3.0×10⁵；負(fù)；得到．

點評 本題綜合考查了熱機做功次數(shù)的計算、燃料釋放熱量的計算、效率公式的應(yīng)用、比熱容的意義、正負(fù)電荷的規(guī)定和物體帶電的實質(zhì)等，涉及到的知識點較多，但都是基礎(chǔ)知識．