基础训练大象出版社九年级物理北师大版
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6.（★★★）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50 L的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.02 m³变为1365.26 m³。［c水=4.2×10³ J/（kg·℃），ρ水=1.0×10³ kg/m³，q天然气=3.6×10⁷ J/m³］
（1）求水吸收的热量。
（2）求消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
（3）求该热水器的效率。（百分号前保留一位小数）
答案：（1）7.14×10⁶J；（2）8.64×10⁶J；（3）82.6%
解析：（1）水的体积V=50L=0.05m³，质量m=ρ水V=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(54℃-20℃)=7.14×10⁶J。
（2）消耗天然气的体积V气=1365.26m³-1365.02m³=0.24m³，放出的热量Q放=V气q天然气=0.24m³×3.6×10⁷J/m³=8.64×10⁶J。
（3）热水器效率η=Q吸/Q放×100%=7.14×10⁶J/8.64×10⁶J×100%≈82.6%。
7.（★★★）（2025·齐齐哈尔）我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海防建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离12 m。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳地匀速直线航行了30 km，发动机的有用功为6×10¹¹ J。已知海水的密度ρ海水=1.0×10³ kg/m³，该舰艇所用燃料的热值q=4×10⁷ J/kg，g取10 N/kg。
（1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少？
（2）该段航行过程中，发动机提供的牵引力是多少？
（3）若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少？
答案：（1）1.2×10⁵Pa；（2）2×10⁴N；（3）5×10³kg
解析：（1）海水对舰艇底的压强p=ρ海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×12m=1.2×10⁵Pa。
（2）航行距离s=30km=3×10⁴m，由W=Fs得，牵引力F=W有用/s=6×10¹¹J/3×10⁴m=2×10⁴N。
（3）燃料完全燃烧放出的热量Q放=W有用/η=6×10¹¹J/30%=2×10¹²J，消耗燃料的质量m=Q放/q=2×10¹²J/(4×10⁷J/kg)=5×10³kg。
