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1. 氢气的热值为 $14.3×10^7$ J/kg，它表示的物理意义是
1 kg 氢气完全燃烧放出的热量为$ 14.3×10^7 J$
，完全燃烧0.1 kg氢气可以放出$14.3×10^6$
J的热量，这些热量可以使100 kg水温度从20 ℃升高到54
℃.作为燃料，氢气燃烧后的生成物仅为水，和煤炭相比具有无污染
的特点.答案
1 kg 氢气完全燃烧放出的热量为$ 14.3×10^7 J 14.3×10^6 54 $无污染
解析
【分析】
本题需依次掌握热值的物理意义、燃料放热公式、吸热公式的应用，以及氢气作为燃料的环保特点。首先明确热值的定义，再利用公式计算放热和水升高的温度，最后对比燃料产物得出特点。
【解析】
1. 热值的物理意义：单位质量（1kg）的氢气完全燃烧时放出的热量为$14.3×10^7 J$。
2. 完全燃烧0.1kg氢气放出的热量：根据燃料放热公式$Q_{放}=mq$，代入数据得$Q_{放}=0.1kg×14.3×10^7 J/kg=14.3×10^6 J$。
3. 水升高的温度：水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=14.3×10^6 J$，根据吸热公式$Q_{吸}=cmΔt$，变形得$Δt=\frac{Q_{吸}}{cm}$，代入水的比热容$c=4.2×10^3 J/(kg·℃)$、质量$m=100kg$，计算得$Δt=\frac{14.3×10^6 J}{4.2×10^3 J/(kg·℃)×100kg}≈34℃$，故末温$t=20℃+34℃=54℃$。
4. 氢气燃烧产物仅为水，煤炭燃烧会产生污染物，因此氢气的特点是无污染。
【答案】
1 kg 氢气完全燃烧放出的热量为$14.3×10^7 J$；$14.3×10^6$；54；无污染
【知识点】
热值、热量计算、比热容
【点评】
本题考查热值概念、热量公式应用及燃料环保性，属于基础题型，需牢记相关公式和概念，计算时注意单位统一。
【难度系数】
0.8
本题需依次掌握热值的物理意义、燃料放热公式、吸热公式的应用，以及氢气作为燃料的环保特点。首先明确热值的定义，再利用公式计算放热和水升高的温度，最后对比燃料产物得出特点。
【解析】
1. 热值的物理意义：单位质量（1kg）的氢气完全燃烧时放出的热量为$14.3×10^7 J$。
2. 完全燃烧0.1kg氢气放出的热量：根据燃料放热公式$Q_{放}=mq$，代入数据得$Q_{放}=0.1kg×14.3×10^7 J/kg=14.3×10^6 J$。
3. 水升高的温度：水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=14.3×10^6 J$，根据吸热公式$Q_{吸}=cmΔt$，变形得$Δt=\frac{Q_{吸}}{cm}$，代入水的比热容$c=4.2×10^3 J/(kg·℃)$、质量$m=100kg$，计算得$Δt=\frac{14.3×10^6 J}{4.2×10^3 J/(kg·℃)×100kg}≈34℃$，故末温$t=20℃+34℃=54℃$。
4. 氢气燃烧产物仅为水，煤炭燃烧会产生污染物，因此氢气的特点是无污染。
【答案】
1 kg 氢气完全燃烧放出的热量为$14.3×10^7 J$；$14.3×10^6$；54；无污染
【知识点】
热值、热量计算、比热容
【点评】
本题考查热值概念、热量公式应用及燃料环保性，属于基础题型，需牢记相关公式和概念，计算时注意单位统一。
【难度系数】
0.8
2. 为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示，两同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量
相等
（相等/不相等）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较烧杯中的水温变化
，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。答案
相等 烧杯中的水温变化
解析
【分析】
要比较酒精和碎纸片的热值，需运用控制变量法。热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量，因此需保证两种燃料的质量相等，这样才能通过它们完全燃烧放出热量的多少来比较热值。燃料燃烧放出的热量会被烧杯中质量相等的水吸收，根据热量公式$Q=cm\Delta t$，水的比热容和质量相同，吸收热量越多，水温变化越大，所以可通过比较烧杯中水的温度变化，判断燃料放出热量的多少，进而确定热值大小。
【解析】
1. 控制变量：比较不同燃料的热值时，需控制酒精和碎纸片的质量相等，这是控制变量法的要求，确保只有燃料种类这一个变量，才能准确比较热值。
2. 转换法应用：燃料完全燃烧放出的热量被相同质量的水吸收，根据$Q=cm\Delta t$，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，对应燃料的热值越大，因此通过比较烧杯中的水温变化，即可确定酒精和碎纸片的热值大小关系。
【答案】
相等 烧杯中的水温变化
【知识点】
热值、控制变量法、热量计算
【点评】
本题考查热值比较的实验设计，核心是控制变量法和转换法的应用，理解实验中通过水温变化反映燃料放热多少的原理，属于初中物理基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要比较酒精和碎纸片的热值，需运用控制变量法。热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量，因此需保证两种燃料的质量相等，这样才能通过它们完全燃烧放出热量的多少来比较热值。燃料燃烧放出的热量会被烧杯中质量相等的水吸收，根据热量公式$Q=cm\Delta t$，水的比热容和质量相同，吸收热量越多，水温变化越大，所以可通过比较烧杯中水的温度变化，判断燃料放出热量的多少，进而确定热值大小。
【解析】
1. 控制变量：比较不同燃料的热值时，需控制酒精和碎纸片的质量相等，这是控制变量法的要求，确保只有燃料种类这一个变量，才能准确比较热值。
2. 转换法应用：燃料完全燃烧放出的热量被相同质量的水吸收，根据$Q=cm\Delta t$，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，对应燃料的热值越大，因此通过比较烧杯中的水温变化，即可确定酒精和碎纸片的热值大小关系。
【答案】
相等 烧杯中的水温变化
【知识点】
热值、控制变量法、热量计算
【点评】
本题考查热值比较的实验设计，核心是控制变量法和转换法的应用，理解实验中通过水温变化反映燃料放热多少的原理，属于初中物理基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. (2023·陕西)在标准大气压下,使用煤气灶将2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是
$6.72×10^5 J$
J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧1.6×10^-2
kg的煤气,这是通过热传递
的方式增加了水的内能.未使用完的煤气的热值不变
(变大/变小/不变).[水的比热容$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$,煤气的热值$q_{煤气}=4.2×10^{7} J/kg$]答案
$6.72×10^5 J 1.6×10^-2 $热传递 不变
解析
【分析】
本题需依次解决四个问题：①计算水吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$；②不计热量损失时，煤气燃烧放热等于水吸热，结合热值公式$Q_{放}=mq$计算煤气质量；③判断改变内能的方式，加热过程是能量转移，属于热传递；④明确热值是燃料固有属性，与质量无关。
【解析】
1. 水吸收的热量：水的温度变化$\Delta t=100℃-20℃=80℃$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3 J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×10^5 J$；
2. 不计热量损失，煤气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=6.72×10^5 J$，由$Q_{放}=mq$得煤气质量：
$m_{煤气}=\frac{Q_{放}}{q_{煤气}}=\frac{6.72×10^5 J}{4.2×10^7 J/kg}=1.6×10^{-2} kg$；
3. 用煤气灶加热水时，热量从高温的煤气转移到水，通过热传递的方式增加水的内能；
4. 热值是燃料的固有特性，仅与燃料种类有关，与质量无关，因此未使用完的煤气热值不变。
【答案】
$6.72×10^5$；$1.6×10^{-2}$；热传递；不变
【知识点】
热量的计算、热值、内能的改变方式
【点评】
本题考查热学基础公式与概念的应用，涉及吸热公式、热值公式的计算，以及内能改变方式、热值特性的判断，属于基础题型，需牢记相关公式和概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
本题需依次解决四个问题：①计算水吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$；②不计热量损失时，煤气燃烧放热等于水吸热，结合热值公式$Q_{放}=mq$计算煤气质量；③判断改变内能的方式，加热过程是能量转移，属于热传递；④明确热值是燃料固有属性，与质量无关。
【解析】
1. 水吸收的热量：水的温度变化$\Delta t=100℃-20℃=80℃$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3 J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×10^5 J$；
2. 不计热量损失，煤气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=6.72×10^5 J$，由$Q_{放}=mq$得煤气质量：
$m_{煤气}=\frac{Q_{放}}{q_{煤气}}=\frac{6.72×10^5 J}{4.2×10^7 J/kg}=1.6×10^{-2} kg$；
3. 用煤气灶加热水时，热量从高温的煤气转移到水，通过热传递的方式增加水的内能；
4. 热值是燃料的固有特性，仅与燃料种类有关，与质量无关，因此未使用完的煤气热值不变。
【答案】
$6.72×10^5$；$1.6×10^{-2}$；热传递；不变
【知识点】
热量的计算、热值、内能的改变方式
【点评】
本题考查热学基础公式与概念的应用，涉及吸热公式、热值公式的计算，以及内能改变方式、热值特性的判断，属于基础题型，需牢记相关公式和概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
4. 人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的
热值
(热值/热量/温度)不同，完全燃烧0.28 m³的天然气可放出$8.4×10^6$
J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让100
kg的水温度升高20 ℃[已知天然气热值$q=3.0×10^7$ J/m³，水的比热容$c=4.2×10^3$ J/(kg·℃)].答案
热值$ 8.4×10^6 100$
解析
【分析】
本题考查燃料的热值概念及热量相关计算。首先明确燃料的放热本领由热值决定，再利用燃料放热公式和吸热公式逐步计算即可。
【解析】
1. 燃料的热值是衡量燃料放热本领的物理量，不同燃料的热值一般不同，因此干木柴、煤的放热本领不同是因为它们的热值不同，故第一空填热值。
2. 完全燃烧天然气放出的热量，根据公式$Q_{放}=Vq$，代入数据得：$Q_{放}=0.28\ \mathrm{m}^3 × 3.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$。
3. 水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=8.4×10^6\ \mathrm{J}$，根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得水的质量$m=\frac{Q_{吸}}{c\Delta t}$，代入数据计算：$m=\frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×20℃}=100\ \mathrm{kg}$。
【答案】
热值；$8.4×10^6$；100
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题结合生活实际考查基础概念和公式应用，难度较低，需准确掌握热值定义及热量计算公式。
【难度系数】
0.8
本题考查燃料的热值概念及热量相关计算。首先明确燃料的放热本领由热值决定，再利用燃料放热公式和吸热公式逐步计算即可。
【解析】
1. 燃料的热值是衡量燃料放热本领的物理量，不同燃料的热值一般不同，因此干木柴、煤的放热本领不同是因为它们的热值不同，故第一空填热值。
2. 完全燃烧天然气放出的热量，根据公式$Q_{放}=Vq$，代入数据得：$Q_{放}=0.28\ \mathrm{m}^3 × 3.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$。
3. 水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=8.4×10^6\ \mathrm{J}$，根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得水的质量$m=\frac{Q_{吸}}{c\Delta t}$，代入数据计算：$m=\frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×20℃}=100\ \mathrm{kg}$。
【答案】
热值；$8.4×10^6$；100
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题结合生活实际考查基础概念和公式应用，难度较低，需准确掌握热值定义及热量计算公式。
【难度系数】
0.8
5. (2024·辽宁)汽油机在
做功
冲程中将内能转化为机械能.若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为$2.3× 10^{7}\ \mathrm{J}$，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗2
kg的汽油(汽油的热值取$4.6× 10^{7}\ \mathrm{J/kg}$).答案
做功 2
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问考查汽油机冲程的能量转化，需回忆汽油机四个冲程的特点；第二问考查热机效率和热值的相关计算，需利用效率公式和热值公式逐步推导。首先，汽油机的四个冲程中，做功冲程实现内能向机械能的转化；其次，根据热机效率公式算出汽油完全燃烧放出的总热量，再结合热值公式计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 汽油机的四个冲程为吸气、压缩、做功、排气冲程，其中做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故第一空填“做功”。
2. 已知有用功$W_{有}=2.3×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率$\eta=25\%=0.25$，根据热机效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{2.3×10^{7}\ \mathrm{J}}{0.25}=9.2×10^{7}\ \mathrm{J}$
再根据热值公式$Q_{放}=mq$（$q=4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$），可得消耗汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{9.2×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}=2\ \mathrm{kg}$
【答案】
做功；2
【知识点】
汽油机的冲程、热机效率计算、热值计算
【点评】
本题是热学基础题，核心考查汽油机的能量转化和热机效率、热值的简单应用，只要牢记相关概念和公式，计算时注意单位换算即可轻松解答，属于学生必须掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问，第一问考查汽油机冲程的能量转化，需回忆汽油机四个冲程的特点；第二问考查热机效率和热值的相关计算，需利用效率公式和热值公式逐步推导。首先，汽油机的四个冲程中，做功冲程实现内能向机械能的转化；其次，根据热机效率公式算出汽油完全燃烧放出的总热量，再结合热值公式计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 汽油机的四个冲程为吸气、压缩、做功、排气冲程，其中做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故第一空填“做功”。
2. 已知有用功$W_{有}=2.3×10^{7}\ \mathrm{J}$，效率$\eta=25\%=0.25$，根据热机效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{2.3×10^{7}\ \mathrm{J}}{0.25}=9.2×10^{7}\ \mathrm{J}$
再根据热值公式$Q_{放}=mq$（$q=4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$），可得消耗汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{9.2×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}=2\ \mathrm{kg}$
【答案】
做功；2
【知识点】
汽油机的冲程、热机效率计算、热值计算
【点评】
本题是热学基础题，核心考查汽油机的能量转化和热机效率、热值的简单应用，只要牢记相关概念和公式，计算时注意单位换算即可轻松解答，属于学生必须掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.8
6. 划分优质煤和劣质煤的主要依据是这两种煤的 （
A.热值不同
B.密度不同
C.硬度不同
D.颜色不同
A
）A.热值不同
B.密度不同
C.硬度不同
D.颜色不同
答案
A
解析
【分析】
要划分优质煤和劣质煤，需结合各物理属性的实际意义判断：热值是燃料的核心特性，反映单位质量燃料完全燃烧时放出热量的多少，优质煤燃烧放热能力更强，劣质煤放热少，这是划分的主要依据；而密度、硬度、颜色均为煤的外观或形态属性，与燃烧性能无关，不能作为划分依据。
【解析】
逐一分析选项：
A. 热值是燃料的特性，单位质量的优质煤完全燃烧放出的热量远多于劣质煤，因此热值是划分优质煤和劣质煤的主要依据，该选项正确；
B. 密度是物质单位体积的质量，与煤的燃烧性能无关，无法划分煤的优劣，该选项错误；
C. 硬度是物质的软硬程度，属于外观物理属性，与煤的燃烧放热能力无关，该选项错误；
D. 颜色是煤的外观特征，不同品质的煤可能颜色相近，不能作为划分依据，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值；物质的物理属性
【点评】
本题考查热值概念的实际应用，属于初中物理基础常识题，需明确不同物理属性的实际用途，区分易混淆的物理概念。
【难度系数】
0.8
要划分优质煤和劣质煤，需结合各物理属性的实际意义判断：热值是燃料的核心特性，反映单位质量燃料完全燃烧时放出热量的多少，优质煤燃烧放热能力更强，劣质煤放热少，这是划分的主要依据；而密度、硬度、颜色均为煤的外观或形态属性，与燃烧性能无关，不能作为划分依据。
【解析】
逐一分析选项：
A. 热值是燃料的特性，单位质量的优质煤完全燃烧放出的热量远多于劣质煤，因此热值是划分优质煤和劣质煤的主要依据，该选项正确；
B. 密度是物质单位体积的质量，与煤的燃烧性能无关，无法划分煤的优劣，该选项错误；
C. 硬度是物质的软硬程度，属于外观物理属性，与煤的燃烧放热能力无关，该选项错误；
D. 颜色是煤的外观特征，不同品质的煤可能颜色相近，不能作为划分依据，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值；物质的物理属性
【点评】
本题考查热值概念的实际应用，属于初中物理基础常识题，需明确不同物理属性的实际用途，区分易混淆的物理概念。
【难度系数】
0.8
7. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是 （
A.没有燃烧的燃料，热值等于零
B.燃料完全燃烧时，它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
C
）A.没有燃烧的燃料，热值等于零
B.燃料完全燃烧时，它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
答案
C
解析
【分析】
本题考查燃料热值的概念，解题思路是：首先明确热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否完全等因素无关；再逐一分析每个选项，判断其是否符合热值的定义，从而选出正确答案。
【解析】
热值的定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状态（是否燃烧、是否完全燃烧）等均无关。
对各选项分析如下：
A选项：热值与燃料是否燃烧无关，没有燃烧的燃料热值不为零，该选项错误；
B选项：热值与燃料是否完全燃烧无关，完全燃烧时燃料的热值不变，并非最大，该选项错误；
C选项：燃料的热值仅由种类决定，与质量和燃烧状态无关，该选项正确；
D选项：燃料放出的热量多少与燃料的热值、质量、是否完全燃烧等因素有关，与燃烧时的温度无直接关系，温度高不一定放出的热量多，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题属于基础题，核心是考查对热值特性的理解，需注意区分热值（燃料的固有特性）和热量（与多个因素有关的物理量），难度不大，只要掌握热值的定义即可正确解答。
【难度系数】
0.7
本题考查燃料热值的概念，解题思路是：首先明确热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否完全等因素无关；再逐一分析每个选项，判断其是否符合热值的定义，从而选出正确答案。
【解析】
热值的定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状态（是否燃烧、是否完全燃烧）等均无关。
对各选项分析如下：
A选项：热值与燃料是否燃烧无关，没有燃烧的燃料热值不为零，该选项错误；
B选项：热值与燃料是否完全燃烧无关，完全燃烧时燃料的热值不变，并非最大，该选项错误；
C选项：燃料的热值仅由种类决定，与质量和燃烧状态无关，该选项正确；
D选项：燃料放出的热量多少与燃料的热值、质量、是否完全燃烧等因素有关，与燃烧时的温度无直接关系，温度高不一定放出的热量多，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题属于基础题，核心是考查对热值特性的理解，需注意区分热值（燃料的固有特性）和热量（与多个因素有关的物理量），难度不大，只要掌握热值的定义即可正确解答。
【难度系数】
0.7
8. 小琦家新安装了一台容积为$0.5\ \mathrm{m}^3$的太阳能热水器，加满水后，经过4 h阳光的照射水温由原来的$25\ °\mathrm{C}$升高到$45\ °\mathrm{C}$[已知:水的比热容$c=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$、焦炭的热值$q=3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$、水的密度$\rho=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$].问:
(1) 在这4 h内水吸收的热量为多少焦耳?
(2) 若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克的焦炭?
(1) 在这4 h内水吸收的热量为多少焦耳?
(2) 若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克的焦炭?
答案
$(1) 4.2×10^7 J (2) 7 kg$
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步推导：
1. 求水吸收的热量：先根据水的密度和热水器容积计算水的质量，再利用比热容公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
2. 求燃烧焦炭的质量：根据火炉效率关系算出焦炭需放出的总热量，再利用热值公式Q放=mq计算所需焦炭的质量。
【解析】
解：
(1) 计算水的质量：
由密度公式ρ=m/V得，水的质量m=ρV=1.0×10³ kg/m³ ×0.5 m³=500 kg；
水升高的温度Δt=45℃ -25℃=20℃；
水吸收的热量：
Q吸$=cmΔt=4.2×10³ J/(kg·℃) ×500 kg ×20℃=4.2×10^7 J$；
(2) 由效率公式η=Q吸/Q放得，焦炭需放出的总热量：
Q放=Q吸$/η=4.2×10^7 J /20%=2.1×10^8 J$；
由热值公式Q放=mq得，需要燃烧焦炭的质量：
m焦炭=Q放$/q=2.1×10^8 J /3.0×10^7 J/kg=7 kg$；
【答案】
$(1) 4.2×10^7 J (2) 7 kg$
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率计算
【点评】
本题是结合密度、比热容、热值及热效率的基础计算题，需熟练掌握相关公式的变形应用，步骤清晰即可正确解答，属于常规题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步推导：
1. 求水吸收的热量：先根据水的密度和热水器容积计算水的质量，再利用比热容公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
2. 求燃烧焦炭的质量：根据火炉效率关系算出焦炭需放出的总热量，再利用热值公式Q放=mq计算所需焦炭的质量。
【解析】
解：
(1) 计算水的质量：
由密度公式ρ=m/V得，水的质量m=ρV=1.0×10³ kg/m³ ×0.5 m³=500 kg；
水升高的温度Δt=45℃ -25℃=20℃；
水吸收的热量：
Q吸$=cmΔt=4.2×10³ J/(kg·℃) ×500 kg ×20℃=4.2×10^7 J$；
(2) 由效率公式η=Q吸/Q放得，焦炭需放出的总热量：
Q放=Q吸$/η=4.2×10^7 J /20%=2.1×10^8 J$；
由热值公式Q放=mq得，需要燃烧焦炭的质量：
m焦炭=Q放$/q=2.1×10^8 J /3.0×10^7 J/kg=7 kg$；
【答案】
$(1) 4.2×10^7 J (2) 7 kg$
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率计算
【点评】
本题是结合密度、比热容、热值及热效率的基础计算题，需熟练掌握相关公式的变形应用，步骤清晰即可正确解答，属于常规题型。
【难度系数】
0.6
