《2025年教材完全解读九年级物理上册人教版》

例 2021·宜昌中考
小明学习了燃料的热值后,很想知道家中使用的天然气的热值是多少。但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是,他在家里将装有 $ 2 kg $ 水的水壶放到天然气灶上去烧(如图所示),用温度计测量水从 $ 20℃ $ 加热至 $ 80℃ $ 的过程中,观察到天然气表的数字变化了 $ 0.035 m^3 $。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为 $ 36\% $,已知水的比热容 $ c_{水} = 4.2×10^3 J/(kg·℃) $。求：

(1)在这个过程中水吸收了多少热量？
(2)请你帮小明算出天然气的热值。

答案： 真题探源 教材 P23：燃料放热效率的计算。
解
(1)在这个过程中水吸收的热量 $ Q_{吸} = c_{水}m_{水}(t - t_0) = 4.2×10^3 J/(kg·℃)×2 kg×(80℃ - 20℃) = 5.04×10^5 J $。
(2)天然气完全燃烧放出的热量 $ Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{5.04×10^5 J}{36\%} = 1.4×10^6 J $,天然气的热值 $ q_{天然气} = \frac{Q_{放}}{V} = \frac{1.4×10^6 J}{0.035 m^3} = 4×10^7 J/m^3 $。
素养解读 该中考题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热机效率公式的应用,体现了科学思维的核心素养。