题目内容
【题目】小华家使用的天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为 40L，用热水器输出的热水注入洗衣 机，当注入水的体积达到 40L 时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为 2366.05m3，天然气 的热值为 3.2×107J/m3。
请计算：(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧所消耗的化学能；
(3)该热水器的热效率(结果保留至 1%)；
(4)若这些天然气完全燃烧所消耗的化学能的 30%用来对 5kg 初温为 30℃的水加热，能使一标准大气压下的水温升高多少？(结果保留整数)
【答案】(1)4.2×106J；(2) 5.12×106J；(3) 82%；(4) 70℃
【解析】
(1)水的体积：
V水=40L=40dm3=0.04m3，
由ρ=
得水的质量：
m=ρV水=1.0×103×kg/m3×0.04m3=40kg，
水吸收的热量
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×40kg××(40℃15℃)=4.2×106J；
(2)使用了天然气的体积：
V气=2366.05m32365.89m3=0.16m3，
天然气完全燃烧所消耗的化学能：
Q放=qV=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J；
(3)该热水器的热效率：
η=
=
×100%≈82%；
(4)由题知，
Q放×30%=cm′△t′
5.12×106J×30%=4.2×103J/(kg℃)×5kg×△t′，
解得水升高的温度：
△t′=73℃，
t=t0+△t′=30℃+73℃=103℃>100℃(一标准大气压下水的沸点)
所以△t′′=100℃30℃=70℃。
答：(1)水吸收的热量为4.2×106J；
(2)天然气完全燃烧所消耗的化学能为5.12×106J；
(3)该热水器的热效率为82%；
(4)若这些天然气完全燃烧所消耗的化学能的30%用来对5kg初温为30℃的水加热，能使一标准大气压下的水温升高70℃。
【题目】如图所示，用两个火焰同样的酒精灯，分别给（盛在同样的烧杯中）质量相等、初温相同的水和某种液体加热，并且每隔1min记录一次温度，得到的实验数据如表：
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
水的温度/°C | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
未知液体温度/°C | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 |
附：几种物质的比热容[J/（kg℃）]
物质 | 水 | 酒精 | 煤油 | 冰 |
比热容 | 4.2×103 | 2.4×103 | 2.1×103 | 2.1×103 |
（1）从实验记录的数据看，未知液体的比热容肯定______（选填“大于”或“小于”）水的比热容。其理由是______。
（2）根据实验记录的数据，结合“几种物质的比热容”附表，可以推算未知液体是______。
