3.
小明发现用打气筒给篮球打气时,外壁有些发热,这是什么原因导致的呢?实验小组联系所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦。
猜想2:可能是活塞不断压缩气体做功。
【证据】实验方案:用打气筒向气压不足的篮球内打气,10s内活塞在筒内往复运动20次,立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录如表:
实验次序 | 时间/s | 活塞往复次数 | 上部温度/℃ | 下部温度/℃ |
1 | 10 | 20 | 30.7 | 36.6 |
2 | 10 | 20 | 30.2 | 36.2 |
3 | 10 | 20 | 30.5 | 36.3 |
【解释】根据上、下部存在温度差,可知猜想一定是正确的,为了进一步验证该猜想:他们将打气筒与篮球(选填“连接”或“不连接”),让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,测出打气筒外壁的温度;当观察到的现象,就说明该猜想是正确的。
【交流】打气筒内壁热量是通过的方式传递到外壁的;活塞在打气筒内向下运动时,能转化为能,这与四冲程内燃机的冲程相同。