17.热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出—项目分析—项目实施—展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。

实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→→。
(2)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是。
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史。在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：。

四、综合应用题(第18小题8分,第19小题9分,共17分)
18. 每到秋收季节,大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤(秆浆煤的热值为$2.4 × 10^7$ J/kg)可以使50 kg、20 ℃的水温度升高到80 ℃。$c_{水}=4.2 × 10^3$ J/(kg·℃)
(1)求水需要吸收的热量;
(2)如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有30%被水吸收,这些热量需要完全燃烧多少千克秆浆煤?
(3)若秆浆煤完全燃烧放出的热量由天然气(天然气的热值为$4.2 × 10^7$ J/m³)来提供,需要完全燃烧多少天然气?

解：
(1) 水升高的温度：
$\Delta t = t - t_0 = 80°\mathrm{C} - 20°\mathrm{C} = 60°\mathrm{C}$
水吸收的热量：
$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t = 4.2× 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}) × 50\ \mathrm{kg} × 60°\mathrm{C} = 1.26× 10^7\ \mathrm{J}$
(2) 由$\eta = \dfrac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}}$可得，秆浆煤完全燃烧放出的总热量：
$Q_{\mathrm{放}} = \dfrac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta} = \dfrac{1.26× 10^7\ \mathrm{J}}{30\%} = 4.2× 10^7\ \mathrm{J}$
由$Q_{\mathrm{放}} = mq$可得，需要完全燃烧秆浆煤的质量：
$m_{\mathrm{秆浆煤}} = \dfrac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{秆浆煤}}} = \dfrac{4.2× 10^7\ \mathrm{J}}{2.4× 10^7\ \mathrm{J/kg}} = 1.75\ \mathrm{kg}$
(3) 由$Q_{\mathrm{放}} = Vq$可得，需要完全燃烧天然气的体积：
$V = \dfrac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{天然气}}} = \dfrac{4.2× 10^7\ \mathrm{J}}{4.2× 10^7\ \mathrm{J/m}^3} = 1\ \mathrm{m}^3$
答：(1)水需要吸收的热量为$1.26× 10^7\ \mathrm{J}$；(2)需要完全燃烧1.75 kg秆浆煤；(3)需要完全燃烧$1\ \mathrm{m}^3$天然气。