1. (★★)在标准大气压下,使用煤气灶将$2$kg的水从$20$℃加热到$60$℃,水吸收的热量是J；若不计热量损失,此过程需要完全燃烧kg的煤气,这是通过的方式增大了水的内能。未使用完的煤气的热值(填“变大”“变小”或“不变”)。$[c_{水}= 4.2×10^{3}$J/(kg·℃)$,q_{煤气}= 4.2×10^{7}$J/kg$]$

$3.36×10^{5}$；$0.008$；热传递；不变

水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×2kg×(60℃ - 20℃)=3.36×10^{5}J$；不计热量损失，$Q_{放}=Q_{吸}=3.36×10^{5}J$，需要煤气的质量：$m_{煤气}=\frac{Q_{放}}{q_{煤气}}=\frac{3.36×10^{5}J}{4.2×10^{7}J/kg}=0.008kg$；通过热传递的方式增大水的内能；热值是燃料的特性，未使用完的煤气热值不变。

2. (★★)甲、乙的质量之比是$2:3$,比热容之比是$2:1$,当它们升高的温度相同时,吸收的热量之比是 【】
A.$1:3$
B.$3:1$
C.$3:4$
D.$4:3$

D

根据吸热公式$Q = cm\Delta t$，可得$Q_甲 = c_甲m_甲\Delta t$，$Q_乙 = c_乙m_乙\Delta t$。
已知$\frac{m_甲}{m_乙} = \frac{2}{3}$，$\frac{c_甲}{c_乙} = \frac{2}{1}$，且$\Delta t$相同，则吸收的热量之比为：
$\frac{Q_甲}{Q_乙} = \frac{c_甲m_甲}{c_乙m_乙} = \frac{2 × 2}{1 × 3} = \frac{4}{3}$。

3. (★★★)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型合金钢刀具,质量为$1$kg,在常温$20$℃时放入温度为$836$℃的火炉中煅烧足够长时间,再浸没在质量为$5$kg、温度为$20$℃的水中冷却,最后与水达到共同温度。[不计热量损失,$c_{水}= 4.2×10^{3}$J/(kg·℃)$,c_{合金钢}= 0.42×10^{3}$J/(kg·℃)$]$问：
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量？
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度？

(1)刀具吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{合金钢}m_{刀}(t_{火}-t_{0刀})$
$=0.42×10^{3}\ J/(kg·℃)×1\ kg×(836℃-20℃)$
$=0.42×10^{3}×1×816\ J=342720\ J$
(2)设共同温度为$t$，由$Q_{放}=Q_{吸}$得：
$c_{合金钢}m_{刀}(t_{火}-t)=c_{水}m_{水}(t-t_{0水})$
代入数据：
$0.42×10^{3}×1×(836℃-t)=4.2×10^{3}×5×(t-20℃)$
化简得：$420(836-t)=21000(t-20)$
$836-t=50(t-20)$
$836-t=50t-1000$
$51t=1836$
$t=36℃$
(1)342720 J
(2)36℃