Question

5．回答下列問題：
（1）如圖甲所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒．此過程中活塞對筒內氣體做功，氣體的內能增加填“增加”或“減少”），這與四沖程汽油機的壓縮沖程的能量轉化相同．某臺汽油機飛輪的轉速為2400r/min，在1s內，汽油機做功20次．

（2）在如圖乙的實驗中持續往燒瓶中打氣，瓶塞會被彈出來，瓶內會出現白霧現象，瓶內氣體的內能變化情況是：先增大后減小（填“一直增大”或“一直減小”或“先增大后減小”或“先減小后增大”）．實驗前向燒杯中加入少量水的原因是增加水蒸氣的含量，使實驗現象明顯．

Answer 1

分析 （1）改變內能的方法有：做功和熱傳遞；當對物體做功，物體的內能將增大，溫度升高；內燃機有四個沖程，在壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，將機械能轉化為內能；汽油機的一個工作循環由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成．在一個工作循環中曲軸轉2圈，飛輪轉2周，做功一次；
（2）液化是由氣態變成液態的過程．液化的方式有兩種：降低溫度和壓縮體積．

解答 解：
（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內空氣做功，使空氣的內能增加；壓火儀實驗中，活塞的機械能轉化為空氣的內能，與內燃機的壓縮沖程相似；四沖程汽油機的飛輪轉速為2400r/min，因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以1min完成1200個工作循環，1s完成20個工作循環，做功20次．
（2）往燒瓶中打氣，對瓶內氣體做功，內能增加；瓶內的空氣膨脹把軟木塞沖出來，瓶內空氣對活塞做功，空氣的內能減小，溫度降低；空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，即形成白霧；故瓶內氣體的內能變化情況是先增大后減小；實驗前向燒杯中加入少量水的原因是增加水蒸氣的含量，使實驗現象明顯．
故答案為：（1）增加；壓縮；20；（2）白霧；先增大后減小；增加水蒸氣的含量，使實驗現象明顯．

點評 根據改變物體內能的方法以及內燃機的工作過程和原理（能量的轉化）；知道在一個工作循環中曲軸轉2圈，飛輪轉2周，做功一次可解答此題