如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求：

1. 如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m³的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×10⁷J/m³。求：

(1) 0.02m³的天然气完全燃烧所放出的热量；

(2) 壶中的水温度的升高是通过 ▲ （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能，请求水壶中水吸收的热量；

(3) 水壶中水的质量。

【考点】

热量的计算; 燃料的热值;

【答案】

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解答题普通

1. 如图甲所示为大家常见的普通煤炉，通过燃烧煤将壶中的水进行加热。现在1标准大气压下，壶中装有质量为5kg温度为20℃的水，已知 $\text{[math]}$

(1) 计算烧开壶中的水需要吸收的热量。

(2) 已知图甲煤炉烧水效率为30%，若用该煤炉烧开壶中的水，计算需要完全燃烧煤的质量。

(3) 小组将普通煤炉（如图甲所示）设计成了双加热煤炉（如图乙所示），在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于____。 A. 提高煤的热值 B. 煤的充分燃烧 C. 提高炉子的热效率

解答题困难

2. 有一款太阳能热水器，铭牌上部分参数如表。将它安装在阳光充足的水平台面上，并装满水。

型号	JL8801A
水容量/L	80
自身质量/kg	50

(1) 某地区（晴天）一天中接收的太阳能 $\text{[math]}$ ，接收的太阳能，如果由燃烧煤气（热值 $\text{[math]}$ ）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？

(2) 装满的水质量是多少千克？

(3) 若这一天中接收的太阳能有60％被热水器中的水吸收，则可使初温为20℃的水温度升高到多少度？[ $\text{[math]}$ ]

解答题困难

3. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂.火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值.

表1

	第1代	第2代	第3代	第4代
燃料	氧气和汽油混合	偏二甲肼	煤油	液态氢
氧化剂	氧气和汽油混合	四氧化二氮	液态氧	液态氧

表2

燃料	热值	燃料	热值
汽油	4.6x10⁷J/kg	煤油	4.6x10⁷J/kg
柴油	4.3x10⁷J/kg	氢	1.4x10⁸J/kg

(1) 使用氢作为燃料的主要优点是：（写出两点）

(2) 某火箭发射时携带了3x10⁴kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将2x10⁷千克初温为20℃的水加热至多少?[c_水=4.2x10³J/（kg·℃）]

(3) 氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了1.5kg燃料，求该发动机的效率.

解答题普通