11. 如圖$12 - 4 - 5$所示的燒瓶中裝有水,用帶玻璃管的橡膠塞塞住,在玻璃管口處放一個(gè)用紙做的小風(fēng)車,加熱燒瓶使水沸騰后,小風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法中正確的是(
B
)。
A.小風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)是熱傳遞的結(jié)果
B.小風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)是由于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.小風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)是由于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.內(nèi)燃機(jī)中的壓縮沖程與此實(shí)驗(yàn)相同
答案：B
12. 一般情況下燃?xì)庠钫９ぷ鲿r(shí),$15 min可使質(zhì)量為4 kg$、溫度為$23^{\circ}C$的水沸騰。已知該城市水的沸點(diǎn)為$93^{\circ}C$,求：
(1) 水吸收的熱量。
(2) 若燃?xì)庠罘懦龅臒崃?70\%$被水吸收,則燃?xì)庠顚?shí)際放出的熱量是多少？
答案：（1）1.176×10? J （2）1.68×10? J
解析：
（1）水吸收的熱量：$Q_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)×4\ kg×(93^{\circ}C-23^{\circ}C)=1.176×10^{6}\ J$
（2）燃?xì)庠顚?shí)際放出的熱量：$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.176×10^{6}\ J}{70\%}=1.68×10^{6}\ J$
一單缸汽油機(jī)的飛輪每分鐘轉(zhuǎn)$600$周,設(shè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)保持為$5×10^{5} Pa$不變,活塞的行程為$0.2 m$,活塞的面積為$100 cm^{2}$。求汽油機(jī)的功率。
答案：5 kW
解析：
燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力：$F = pS = 5× 10^{5}\ Pa × 100× 10^{-4}\ m^2 = 5000\ N$
一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：$W = Fs = 5000\ N × 0.2\ m = 1000\ J$
飛輪轉(zhuǎn)速：$600\ r/min = 10\ r/s$，因飛輪每轉(zhuǎn)$2$周對(duì)外做功$1$次，所以$1\ s$內(nèi)對(duì)外做功$5$次
$1\ s$內(nèi)做的總功：$W_{總} = 5 × 1000\ J = 5000\ J$
汽油機(jī)的功率：$P = \frac{W_{總}}{t} = \frac{5000\ J}{1\ s} = 5000\ W = 5\ kW$
5 kW
