1. (2024·四川广元)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用.已知氢燃料的热值为$1.4×10^{8}J/kg$,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$.如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30 kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为____J,若这些热量完全被水吸收,可使____kg水的温度从$20^{\circ }C升高到100^{\circ }C$.

$4.2×10^{9}$ $1.25×10^{4}$ 解析：氢燃料的质量 $m = 30kg$，氢燃料完全燃烧释放的热量 $Q_{放}=mq = 30kg×1.4×10^{8}J/kg = 4.2×10^{9}J$；氢燃料完全燃烧释放的热量全部被初始温度为 $20^{\circ}C$ 的水吸收，则水吸收的热量 $Q_{吸}=Q_{放}=4.2×10^{9}J$，$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，即 $4.2×10^{9}J = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×m_{水}×(100^{\circ}C - 20^{\circ}C)$，解得 $m_{水}=1.25×10^{4}kg$，即若这些热量完全被水吸收，可使 $1.25×10^{4}kg$ 水的温度从 $20^{\circ}C$ 升高到 $100^{\circ}C$。

2. (2025·湖北黄石期末)在标准大气压下,将质量为100 g的铜块从沸水中取出,迅速放入质量为100 g、温度为$10^{\circ }C$的某液体中,混合后的共同温度是$25^{\circ }C$.若不计热量损失,则:
(1) 铜球在这种液体中释放的热量是多少？$[c_{铜}= 0.4×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
(2) 这种液体的比热容是多少？

(1) $3×10^{3}J$ (2) $2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)$ 解析：(1) 1 标准大气压下，沸水的温度为 $100^{\circ}C$，将铜块从沸水中取出，铜块的温度为 $100^{\circ}C$，铜块的质量 $m_{铜}=100g = 0.1kg$，则放入某液体后，铜块放出的热量 $Q_{放}=c_{铜}m_{铜}(t_{0}-t)=0.4×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×0.1kg×(100^{\circ}C - 25^{\circ}C)=3×10^{3}J$。(2) 不计热量损失，液体吸收的热量 $Q_{吸}=Q_{放}=3×10^{3}J$，液体的质量 $m_{液}=100g = 0.1kg$，由 $Q_{吸}=cm\Delta t$ 可得，这种液体的比热容 $c_{液}=\frac{Q_{吸}}{m_{液}\Delta t}=\frac{3×10^{3}J}{0.1kg×(25^{\circ}C - 10^{\circ}C)}=2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)$。

3. 如图所示的卡式炉(燃料为丁烷)经常出现在餐桌上,可以防止菜品变凉.若就餐中将一锅2 kg的水加热升温$45^{\circ }C$,已知该卡式炉的加热效率为42%,则完全燃烧丁烷的质量为____g.[已知丁烷的热值$q= 4.5×10^{7}J/kg$,水的比热容$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$

20 解析：水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×2kg×45^{\circ}C = 3.78×10^{5}J$；丁烷完全燃烧放出的热量 $Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{3.78×10^{5}J}{42\%}=9×10^{5}J$，则完全燃烧丁烷的质量 $m_{丁烷}=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{9×10^{5}J}{4.5×10^{7}J/kg}=0.02kg = 20g$。

4. 新趋势 综合实践 (2025·甘肃兰州期末)李华家新装的燃气热水器铭牌上标注能效等级为2级.国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%.李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在$40^{\circ }C$(即水从热水器流出的温度),某次洗澡用了水90 kg,用了天然气$0.2m^{3}$.已知进入热水器的冷水温度为$5^{\circ }C$,求:[水的比热容$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,天然气的热值$q= 7.0×10^{7}J/m^{3}]$
(1)$0.2m^{3}$天然气完全燃烧放出的热量.
(2) 水吸收的热量.
(3) 通过计算判定该款热水器能效等级是否达标.

(1) $1.4×10^{7}J$ (2) $1.323×10^{7}J$ (3) 该款热水器能效等级达标 解析：(1) $0.2m^{3}$ 天然气完全燃烧放出的热量 $Q_{放}=Vq = 0.2m^{3}×7.0×10^{7}J/m^{3}=1.4×10^{7}J$。(2) 水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×90kg×(40^{\circ}C - 5^{\circ}C)=1.323×10^{7}J$。(3) 该款热水器的热效率 $\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.323×10^{7}J}{1.4×10^{7}J}×100\% = 94.5\%＞88\%$，因此该款热水器能效等级达标。

5. (2025·天津月考)如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为 ()

A. $\frac {E_{1}}{E}×100\%$
B. $\frac {E_{1}+E_{2}+E_{4}}{E}×100\%$
C. $\frac {E_{2}}{E}×100\%$
D. $\frac {E_{1}+E_{3}+E_{4}}{E}×100\%$

C 解析：由内燃机的能流图可知，燃料完全燃烧放出的热量为 $E$，有用机械能即有用功为 $E_{2}$，则内燃机的效率 $\eta=\frac{E_{2}}{E}×100\%$，故 C 正确。