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1. 新素材 科技前沿（2026·合肥市寿春中学期中）人工智能时代，机器狗的研发和应用在科技创新和提升人类生活质量上都产生了积极的影响。如图是杭州某科技公司生产的一款机器狗。该机器狗的运动是利用液压驱动系统，此驱动系统能够在较小的体积和重量下产生较大的动力，而且还可以适应较恶劣的工作环境，如救援和安防领域。
（1）此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过$80\ °\mathrm{C}$。$40\ \mathrm{kg}$的液压油温度由$30\ °\mathrm{C}$升高到$80\ °\mathrm{C}$需要吸收$4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$的热量，则该液压油的比热容是多少？
（2）若燃油吸收的热量全部由天然气来提供，需要天然气的体积为多少？（假设天然气放出的热量全部被燃油吸收，已知天然气的热值为$q=4×10^{7}\ \mathrm{J/m}^3$）
（1）此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过$80\ °\mathrm{C}$。$40\ \mathrm{kg}$的液压油温度由$30\ °\mathrm{C}$升高到$80\ °\mathrm{C}$需要吸收$4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$的热量，则该液压油的比热容是多少？
（2）若燃油吸收的热量全部由天然气来提供，需要天然气的体积为多少？（假设天然气放出的热量全部被燃油吸收，已知天然气的热值为$q=4×10^{7}\ \mathrm{J/m}^3$）
答案
(1)$2.4×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·°C)}$
(2)$0.12\ \mathrm{m}^3$
解析: (1) 由$Q_{吸}=cm(t-t_0)$可得该液压油的比热容:$c = \frac{Q_{吸}}{m(t-t_0)}=\frac{4.8×10^6\ \mathrm{J}}{40\ \mathrm{kg}×(80\ °\mathrm{C}-30\ °\mathrm{C})}= 2.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$；
(2) 由题知完全燃烧天然气放出的热量:$Q_{放}=Q_{吸}=4.8×10^6\ \mathrm{J}$,由$Q_{放}=Vq$可得完全燃烧天然气的体积:$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{4.8×10^6\ \mathrm{J}}{4×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.12\ \mathrm{m^3}$。
(2)$0.12\ \mathrm{m}^3$
解析: (1) 由$Q_{吸}=cm(t-t_0)$可得该液压油的比热容:$c = \frac{Q_{吸}}{m(t-t_0)}=\frac{4.8×10^6\ \mathrm{J}}{40\ \mathrm{kg}×(80\ °\mathrm{C}-30\ °\mathrm{C})}= 2.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$；
(2) 由题知完全燃烧天然气放出的热量:$Q_{放}=Q_{吸}=4.8×10^6\ \mathrm{J}$,由$Q_{放}=Vq$可得完全燃烧天然气的体积:$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{4.8×10^6\ \mathrm{J}}{4×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.12\ \mathrm{m^3}$。
解析
【分析】
本题分为两小问，均围绕热量相关公式展开。第(1)问求液压油的比热容，需利用吸热公式$Q_{吸}=cm(t-t_0)$，从题目中提取吸收的热量$Q_{吸}$、液压油质量$m$、温度变化量$\Delta t$，变形公式后代入计算比热容；第(2)问求天然气的体积，已知天然气放出的热量等于液压油吸收的热量，再利用热值公式$Q_{放}=Vq$，变形后代入数据计算体积。
【解析】
(1) 已知液压油吸收的热量$Q_{吸}=4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$，质量$m=40\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t = t - t_0 = 80\ °\mathrm{C} - 30\ °\mathrm{C} = 50\ °\mathrm{C}$。
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得比热容：
$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{4.8×10^{6}\ \mathrm{J}}{40\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}}=2.4×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·°C)}$。
(2) 由题意知，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$，天然气的热值$q=4×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}$。
根据热值公式$Q_{放}=Vq$，变形得天然气的体积：
$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{4.8×10^{6}\ \mathrm{J}}{4×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}}=0.12\ \mathrm{m^3}$。
【答案】
(1)$2.4×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·°C)}$；(2)$0.12\ \mathrm{m^3}$
【知识点】
比热容计算、热值计算、热量公式应用
【点评】
本题结合科技素材考查初中物理基础热量计算，核心是掌握吸热公式与热值公式的变形应用，题目难度较低，侧重公式的实际运用。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问，均围绕热量相关公式展开。第(1)问求液压油的比热容，需利用吸热公式$Q_{吸}=cm(t-t_0)$，从题目中提取吸收的热量$Q_{吸}$、液压油质量$m$、温度变化量$\Delta t$，变形公式后代入计算比热容；第(2)问求天然气的体积，已知天然气放出的热量等于液压油吸收的热量，再利用热值公式$Q_{放}=Vq$，变形后代入数据计算体积。
【解析】
(1) 已知液压油吸收的热量$Q_{吸}=4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$，质量$m=40\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t = t - t_0 = 80\ °\mathrm{C} - 30\ °\mathrm{C} = 50\ °\mathrm{C}$。
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得比热容：
$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{4.8×10^{6}\ \mathrm{J}}{40\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}}=2.4×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·°C)}$。
(2) 由题意知，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=4.8×10^{6}\ \mathrm{J}$，天然气的热值$q=4×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}$。
根据热值公式$Q_{放}=Vq$，变形得天然气的体积：
$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{4.8×10^{6}\ \mathrm{J}}{4×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}}=0.12\ \mathrm{m^3}$。
【答案】
(1)$2.4×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·°C)}$；(2)$0.12\ \mathrm{m^3}$
【知识点】
比热容计算、热值计算、热量公式应用
【点评】
本题结合科技素材考查初中物理基础热量计算，核心是掌握吸热公式与热值公式的变形应用，题目难度较低，侧重公式的实际运用。
【难度系数】
0.7
2. (2025·安庆怀宁县期中)如图所示,某家庭太阳能热水器在阳光照射时,平均每小时吸收$7.0×10^{6}\ \mathrm{J}$的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以使质量为100 kg的水温度升高$50\ °\mathrm{C}$。已知水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,天然气的热值为$3.5×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$。求:
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)该太阳能热水器的效率是多少?
(3)若这些水吸收的热量由天然气来提供,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧天然气多少$\mathrm{m}^3$?
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)该太阳能热水器的效率是多少?
(3)若这些水吸收的热量由天然气来提供,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧天然气多少$\mathrm{m}^3$?
答案
(1)$2.1×10^7\ \mathrm{J}$
(2)$37.5\%$
(3)$0.6\ \mathrm{m}^3$
解析:(1)水吸收的热量为$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×100\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$。
(2)每天获得的太阳能为$E=7.0×10^6\ \mathrm{J/h}×8\ \mathrm{h}=5.6×10^7\ \mathrm{J}$,则太阳能热水器的效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{5.6×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=37.5\%$。
(3)天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$,又因$Q_{放}=qV$,则需要完全燃烧天然气的体积$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{3.5×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.6\ \mathrm{m^3}$。
(2)$37.5\%$
(3)$0.6\ \mathrm{m}^3$
解析:(1)水吸收的热量为$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×100\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$。
(2)每天获得的太阳能为$E=7.0×10^6\ \mathrm{J/h}×8\ \mathrm{h}=5.6×10^7\ \mathrm{J}$,则太阳能热水器的效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{5.6×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=37.5\%$。
(3)天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$,又因$Q_{放}=qV$,则需要完全燃烧天然气的体积$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{3.5×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.6\ \mathrm{m^3}$。
解析
【分析】
本题是热量相关的基础计算题，解题思路如下：
1. 求水吸收的热量：利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，代入水的比热容、质量和温度变化量计算；
2. 求太阳能热水器的效率：先计算8小时吸收的总太阳能，再根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%$，代入水吸收的热量和总太阳能计算；
3. 求天然气的体积：根据题意$Q_{放}=Q_{吸}$，再利用热值公式$Q_{放}=qV$，变形后计算天然气的体积。
【解析】
(1) 水吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×100\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$；
(2) 8小时吸收的总太阳能：
$E=7.0×10^6\ \mathrm{J/h}×8\ \mathrm{h}=5.6×10^7\ \mathrm{J}$，
太阳能热水器的效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{5.6×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=37.5\%$；
(3) 由题意知，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$，
根据$Q_{放}=qV$，可得需要完全燃烧天然气的体积：
$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{3.5×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.6\ \mathrm{m^3}$。
【答案】
(1)$2.1×10^7\ \mathrm{J}$；(2)$37.5\%$；(3)$0.6\ \mathrm{m^3}$
【知识点】
热量计算、热效率、热值计算
【点评】
本题考查热量、热效率、热值的基础应用，题型常规，步骤明确，主要考查学生对相关公式的掌握和代入计算的能力，属于基础题型。
【难度系数】
0.7
本题是热量相关的基础计算题，解题思路如下：
1. 求水吸收的热量：利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，代入水的比热容、质量和温度变化量计算；
2. 求太阳能热水器的效率：先计算8小时吸收的总太阳能，再根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%$，代入水吸收的热量和总太阳能计算；
3. 求天然气的体积：根据题意$Q_{放}=Q_{吸}$，再利用热值公式$Q_{放}=qV$，变形后计算天然气的体积。
【解析】
(1) 水吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×100\ \mathrm{kg}×50\ °\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$；
(2) 8小时吸收的总太阳能：
$E=7.0×10^6\ \mathrm{J/h}×8\ \mathrm{h}=5.6×10^7\ \mathrm{J}$，
太阳能热水器的效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}×100\%=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{5.6×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=37.5\%$；
(3) 由题意知，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$，
根据$Q_{放}=qV$，可得需要完全燃烧天然气的体积：
$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{3.5×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=0.6\ \mathrm{m^3}$。
【答案】
(1)$2.1×10^7\ \mathrm{J}$；(2)$37.5\%$；(3)$0.6\ \mathrm{m^3}$
【知识点】
热量计算、热效率、热值计算
【点评】
本题考查热量、热效率、热值的基础应用，题型常规，步骤明确，主要考查学生对相关公式的掌握和代入计算的能力，属于基础题型。
【难度系数】
0.7
3. 如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把炉内20 ℃、5 kg水烧开需要完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%。为提高煤炉效率,创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃加热至40 ℃[$q_{煤}=3×10^7 J/kg,c_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)$],请问在以上过程中:
(1)普通煤炉将炉内20 ℃、5 kg的水烧开需要吸收多少热量?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(3)双加热煤炉炉壁间水吸收的热量;
(4)双加热煤炉的烧水效率。
(1)普通煤炉将炉内20 ℃、5 kg的水烧开需要吸收多少热量?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(3)双加热煤炉炉壁间水吸收的热量;
(4)双加热煤炉的烧水效率。
答案
(1)$1.68×10^6\ \mathrm{J}$
(2)$0.2\ \mathrm{kg}$
(3)$8.4×10^5\ \mathrm{J}$
(4)$42\%$
解析:(1)1标准大气压下水的沸点为100 °C,把壶内20 °C,5 kg水烧开,水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_1=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×5\ \mathrm{kg}×(100\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=1.68×10^6\ \mathrm{J}$。
(2)普通煤炉的烧水效率为28%,由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得煤完全燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{28\%}=6×10^6\ \mathrm{J}$,由$Q_{放}=mq$可得普通煤炉完全燃烧煤的质量$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{6×10^6\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.2\ \mathrm{kg}$。
(3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10 kg水从20 °C加热至40 °C,则炉壁间水吸收的热量$Q'_{吸}=c_{水}m'_{水}\Delta t_2=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×10\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=8.4×10^5\ \mathrm{J}$。
(4)壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以双加热煤炉中水吸收的总热量$Q_{吸总}=Q_{吸}+Q'_{吸}=1.68×10^6\ \mathrm{J}+8.4×10^5\ \mathrm{J}=2.52×10^6\ \mathrm{J}$。双加热煤炉的烧水效率$\eta'=\frac{Q_{吸总}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^6\ \mathrm{J}}{6×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=42\%$。
(2)$0.2\ \mathrm{kg}$
(3)$8.4×10^5\ \mathrm{J}$
(4)$42\%$
解析:(1)1标准大气压下水的沸点为100 °C,把壶内20 °C,5 kg水烧开,水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_1=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×5\ \mathrm{kg}×(100\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=1.68×10^6\ \mathrm{J}$。
(2)普通煤炉的烧水效率为28%,由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得煤完全燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{28\%}=6×10^6\ \mathrm{J}$,由$Q_{放}=mq$可得普通煤炉完全燃烧煤的质量$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{6×10^6\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.2\ \mathrm{kg}$。
(3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10 kg水从20 °C加热至40 °C,则炉壁间水吸收的热量$Q'_{吸}=c_{水}m'_{水}\Delta t_2=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×10\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=8.4×10^5\ \mathrm{J}$。
(4)壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以双加热煤炉中水吸收的总热量$Q_{吸总}=Q_{吸}+Q'_{吸}=1.68×10^6\ \mathrm{J}+8.4×10^5\ \mathrm{J}=2.52×10^6\ \mathrm{J}$。双加热煤炉的烧水效率$\eta'=\frac{Q_{吸总}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^6\ \mathrm{J}}{6×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=42\%$。
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握热量计算公式、热效率公式及燃料放热公式：
1. 求水烧开吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，注意1标准大气压下水的沸点为100℃，确定温度变化$\Delta t$；
2. 已知普通煤炉的烧水效率，根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$，先求出煤完全燃烧放出的总热量$Q_{放}$，再结合燃料放热公式$Q_{放}=mq$计算煤的质量；
3. 计算双加热煤炉炉壁水吸收的热量，同样用吸热公式，确定该部分水的质量和温度变化；
4. 双加热煤炉的总吸热是壶内水和炉壁水吸收的热量之和，煤的质量不变则$Q_{放}$不变，再用总吸热除以$Q_{放}$得到新的效率。
【解析】
(1) 1标准大气压下水的沸点为100℃，普通煤炉内水的温度变化$\Delta t_1=100°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=80°\mathrm{C}$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_1=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C})}×5\ \mathrm{kg}×80°\mathrm{C}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$；
(2) 由效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$，可得煤完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{28\%}=6×10^6\ \mathrm{J}$；
再根据$Q_{放}=mq$，得普通煤炉完全燃烧煤的质量：
$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{6×10^6\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.2\ \mathrm{kg}$；
(3) 双加热煤炉炉壁间水的温度变化$\Delta t_2=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，吸收的热量：
$Q'_{吸}=c_{水}m'_{水}\Delta t_2=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C})}×10\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$；
(4) 双加热煤炉中水吸收的总热量：
$Q_{吸总}=Q_{吸}+Q'_{吸}=1.68×10^6\ \mathrm{J}+8.4×10^5\ \mathrm{J}=2.52×10^6\ \mathrm{J}$；
煤的质量不变，故$Q_{放}$仍为$6×10^6\ \mathrm{J}$，烧水效率：
$\eta'=\frac{Q_{吸总}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^6\ \mathrm{J}}{6×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=42\%$。
【答案】
(1)$1.68×10^6\ \mathrm{J}$；(2)$0.2\ \mathrm{kg}$；(3)$8.4×10^5\ \mathrm{J}$；(4)$42\%$
【知识点】
热量计算、热效率、燃料热值
【点评】
本题结合实际双加热煤炉场景，考查热量、效率的基础计算，需注意1标准大气压下水的沸点这一隐含条件，以及双加热煤炉总吸热的计算，是公式应用的典型基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需掌握热量计算公式、热效率公式及燃料放热公式：
1. 求水烧开吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，注意1标准大气压下水的沸点为100℃，确定温度变化$\Delta t$；
2. 已知普通煤炉的烧水效率，根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$，先求出煤完全燃烧放出的总热量$Q_{放}$，再结合燃料放热公式$Q_{放}=mq$计算煤的质量；
3. 计算双加热煤炉炉壁水吸收的热量，同样用吸热公式，确定该部分水的质量和温度变化；
4. 双加热煤炉的总吸热是壶内水和炉壁水吸收的热量之和，煤的质量不变则$Q_{放}$不变，再用总吸热除以$Q_{放}$得到新的效率。
【解析】
(1) 1标准大气压下水的沸点为100℃，普通煤炉内水的温度变化$\Delta t_1=100°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=80°\mathrm{C}$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_1=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C})}×5\ \mathrm{kg}×80°\mathrm{C}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$；
(2) 由效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$，可得煤完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{28\%}=6×10^6\ \mathrm{J}$；
再根据$Q_{放}=mq$，得普通煤炉完全燃烧煤的质量：
$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{6×10^6\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.2\ \mathrm{kg}$；
(3) 双加热煤炉炉壁间水的温度变化$\Delta t_2=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，吸收的热量：
$Q'_{吸}=c_{水}m'_{水}\Delta t_2=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°\mathrm{C})}×10\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$；
(4) 双加热煤炉中水吸收的总热量：
$Q_{吸总}=Q_{吸}+Q'_{吸}=1.68×10^6\ \mathrm{J}+8.4×10^5\ \mathrm{J}=2.52×10^6\ \mathrm{J}$；
煤的质量不变，故$Q_{放}$仍为$6×10^6\ \mathrm{J}$，烧水效率：
$\eta'=\frac{Q_{吸总}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^6\ \mathrm{J}}{6×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=42\%$。
【答案】
(1)$1.68×10^6\ \mathrm{J}$；(2)$0.2\ \mathrm{kg}$；(3)$8.4×10^5\ \mathrm{J}$；(4)$42\%$
【知识点】
热量计算、热效率、燃料热值
【点评】
本题结合实际双加热煤炉场景，考查热量、效率的基础计算，需注意1标准大气压下水的沸点这一隐含条件，以及双加热煤炉总吸热的计算，是公式应用的典型基础题。
【难度系数】
0.5
