27.（答案含评分细则）「2026山东潍坊期中，★☆」（6分）随着环保减排目标的推进，各地政府相继出台“煤改气”“煤改电”政策。小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5 kg的水由20 ℃烧至100 ℃，消耗了天然气0.02 m³，求：
(1)壶中水吸收的热量。[$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$]
(2)该过程消耗的天然气完全燃烧放出的热量。（天然气的热值为$3.6×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$）
(3)用天然气烧水时的效率。

(1)壶中水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水} m (t-t_0)= 4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 1.5\ \mathrm{kg} × (100\ ℃ - 20\ ℃)=5.04× 10^5\ \mathrm{J}$；
. (2 分)
(2)该过程消耗的天然气完全燃烧放出的热量
$Q_{放}=Vq=0.02\ \mathrm{m}^3 × 3.6× 10^7\ \mathrm{J/m}^3=7.2× 10^5\ \mathrm{J}$； ...... (2 分)
(3)用天然气烧水时的效率
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{5.04× 10^5\ \mathrm{J}}{7.2× 10^5\ \mathrm{J}}=70\%$。 ...... (2 分)

【分析】
本题是热学基础计算题，分三步求解：第一步利用水的吸热公式计算水吸收的热量，需明确水的质量、比热容、温度变化量；第二步利用燃料放热公式计算天然气完全燃烧放出的热量，需知道天然气体积和热值；第三步根据热效率的定义，用吸收的热量与放出的热量的比值计算效率，计算时注意单位统一，公式应用准确。
【解析】
(1) 壶中水吸收的热量：
根据吸热公式 $ Q_{吸}=c_{水}m(t-t_0) $，代入已知数值：
$ Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×1.5\ \mathrm{kg} ×(100\ ℃ -20\ ℃)=5.04×10^5\ \mathrm{J} $；
(2) 天然气完全燃烧放出的热量：
根据燃料放热公式 $ Q_{放}=Vq $，代入已知数值：
$ Q_{放}=0.02\ \mathrm{m}^3 ×3.6×10^7\ \mathrm{J/m}^3=7.2×10^5\ \mathrm{J} $；
(3) 天然气烧水的效率：
根据热效率公式 $ \eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\% $，代入数值：
$ \eta=\frac{5.04×10^5\ \mathrm{J}}{7.2×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=70\% $。
【答案】
(1) $5.04×10^5\ \mathrm{J}$；(2) $7.2×10^5\ \mathrm{J}$；(3) $70\%$
【知识点】
热量计算、燃料放热、热效率
【点评】
本题考查热学核心公式的应用，步骤明确，属于基础题型，能有效巩固学生对吸热、放热及效率计算的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.7