《2024年北大绿卡课课大考卷九年级物理全一册人教版吉林专版》

17. 某家庭用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积为1 m³（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.2×10⁷J/m³。求：[水的比热容c水 =4.2×10³J/（kg·℃）]
（1）天然气完全燃烧放出了多少热量。
（2）该热水器工作时的效率是多大。

答案： 解：
(1)天然气完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=qV = 3.2×10^{7}J/m^{3}×1\ m^{3}=3.2×10^{7}J$；
(2)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×100\ kg×(50\ ^{\circ}C - 20\ ^{\circ}C)=1.26×10^{7}J$，
则热水器工作效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.26×10^{7}J}{3.2×10^{7}J}×100\%\approx39.38\%$。
答：
(1)天然气完全燃烧放出的热量为$3.2×10^{7}J$；
(2)该热水器的热效率为$39.38\%$。

18. 荡秋千的过程中，停止用力秋千越摆越低，是能量消失了吗？

答案： 答：不是；由于摆动时人和秋千与空气之间存在摩擦，一部分机械能要转化为内能，机械能减小，所以机械能不守恒。所以能量并未因此而消失，而是转化为了内能，即总的能量是守恒的。