《2024年海淀单元测试AB卷九年级物理全一册沪粤版》

22.(8 分)为保障全校师生饮水，学校安装了热效率达到 80％的现代化高效节能锅炉，每天可以提供 1.0×10³ kg 开水，已知水的比热容为 4.2×10³ J/(kg·℃)，优质煤的热值为 3.0×10⁷ J/kg，求：
(1)1.0×10³ kg 的水温度从 20℃升高到 100℃，至少需要吸收多少热量？
(2)每天至少需要完全燃烧多少千克优质煤？

答案： 解:
(1)水吸收的热量Q吸 = cm水(t - t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×1.0×10³kg×(100℃ - 20℃)=3.36×10⁸J.
(2)由η = Q吸/Q放×100%得,优质煤完全燃烧放出的热量Q放 = Q吸/η = 3.36×10⁸J/80% = 4.2×10⁸J,由Q放 = mq得，需要完全燃烧优质煤的质量m煤 = Q放/q = 4.2×10⁸J/3.0×10⁷J/kg = 14kg.

23.(12 分)小明家新买来一台容积为 80 L 的天然气热水器. 小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为 40 L，“出水温度”设置为 40℃后，开始加热. 当水温达到 40℃时，自动停止加热，已知当时自来水的温度是 20℃，加热前天然气表的示数为 129. 96 m³，停止加热后变为 130. 06 m³，天然气的热值$q_{天然气}=4.0×10⁷ J/m³$，水的比热容$c_{水}=4.2×10³ J/(kg·℃)$，1 L = 1.0×10⁻³ m³. 求：
(1)水箱中水的质量.
(2)水箱中水吸收的热量.
(3)该热水器的热效率.

答案： 解:
(1)水箱中水的体积V = 40L = 4×10⁻²m³,由ρ = m/V得,水箱中水的质量m = ρ水V = 1.0×10³kg/m³×4×10⁻²m³ = 40kg.
(2)由题意可得，水吸收的热量Q吸 = c水m(t - t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×40kg×(40℃ - 20℃)=3.36×10⁶J.
(3)使用天然气的体积V气 = 130.06m³ - 129.96m³ = 0.1m³,天然气完全燃烧释放的热量Q放 = q天然气V气 = 4.0×10⁷J/m³×0.1m³ = 4.0×10⁶J;该热水器的热效率η = Q吸/Q放×100% = 3.36×10⁶J/4.0×10⁶J×100% = 84%.