《2025年启东中学作业本九年级物理上册江苏版》

1. 某太阳能热水器装有100kg、20℃的冷水,经过一天,水温升高到60℃,若用效率为20%的燃气热水器对这些水加热,达到同样的效果需要2kg的燃气。求：[水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃)]$
(1)水吸收的热量。
(2)燃气的热值。

答案： 解$: (1) $水吸收的热量　　
$ Q _ { \text { 吸 } } = c m _ { \text { 水 } } \Delta t = 4. 2 × 1 0 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) × 1 0 0 \mathrm { kg } × ( 6 0 ^ { \circ } \mathrm { C } - 2 0 ^ { \circ } \mathrm { C } ) = 1. 6 8 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J }. $　　
$(2) $由$ \eta = \frac { Q _ { \text { 吸 } } } { Q _ { \text { 放 } } } × 1 0 0 \% = 2 0 \% $得燃气完全燃烧放出的热量　　
$ Q _ { \text { 放 } } = \frac { Q _ { \text { 吸 } } } { 2 0 \% } = \frac { 1. 6 8 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J } } { 2 0 \% } = 8. 4 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J }, $　　
由$ Q _ { \text { 放 } } = m _ { \text { 燃气 } } q $得燃气的热值　　
$ q = \frac { Q _ { \text { 放 } } } { m _ { \text { 燃气 } } } = \frac { 8. 4 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J } } { 2 \mathrm { kg } } = 4. 2 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J / kg }. $　　

2. 某物理兴趣小组的同学用煤炉给水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃),$煤的热值约为$3×10^7J/kg。$求：
(1)煤完全燃烧产生的热量。
(2)已知该煤炉烧水的热效率为42%,则水吸收了多少热量？
(3)煤炉中水的质量。

答案： 解$: (1) $煤完全燃烧产生的热量　　
$ Q _ { \text { 放 } } = m q _ { \text { 煤 } } = 0. 2 \mathrm { kg } × 3 × 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J / kg } = 6 × 1 0 ^ { 6 } \mathrm { J }. $　　
$(2) $水吸收的热量$ Q _ { \text { 吸 } } = Q _ { \text { 放 } } \eta = 6 × 1 0 ^ { 6 } \mathrm { J } × 4 2 \% = 2. 5 2 × 1 0 ^ { 6 } \mathrm { J }. (3) $由题图可知$, $经过$ 6min $时间加热后水温由$ 2 0 ^ { \circ } \mathrm { C } $升高到$ 8 0 ^ { \circ } \mathrm { C } ，$根据$ Q _ { \text { 吸 } } = c m ( t - t _ { 0 } ) $可知$, $煤炉中水的质量$ m ^ { \prime } = \frac { Q _ { \text { 吸 } } } { c _ { \text { 水 } } \Delta t } = \frac { 2. 5 2 × 1 0 ^ { 6 } \mathrm { J } } { 4. 2 × 1 0 ^ { 3 } \mathrm { J } / ( \mathrm { kg } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } ) × ( 8 0 ^ { \circ } \mathrm { C } - 2 0 ^ { \circ } \mathrm { C } ) } = 1 0 \mathrm { kg }. $