1.（2025·兰州）阅读短文，回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700 ℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。


燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率不得低于84%，二级能效的热效率不得低于88%，而一级能效的热效率则不得低于96%。
（1）某次洗浴，热交换器在10 min内将质量为100 kg的水的温度升高20 ℃，则该过程中水吸收的热量为J。［水的比热容为$c = 4.2 × 10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · °\mathrm{C})$］
（2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10 min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为J。
（3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于级。

1.（1）$8.4 × 10^6$ （2）$9 × 10^6$ （3）二

【分析】
本题分三个小问，第（1）问求水吸收的热量，需运用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，代入已知的水的比热容、质量和温度变化计算；第（2）问需结合额定耗气量的含义，先算出10分钟内消耗的燃气体积，再通过燃气热值计算完全燃烧放出的热量；第（3）问通过计算热效率，与题目给出的能效等级标准对比，判断热水器的能效等级。
【解析】
（1）水吸收的热量计算公式为$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入已知数据：$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，$m=100\ \mathrm{kg}$，$\Delta t=20°\mathrm{C}$，则：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×100\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=8.4×10^6\ \mathrm{J}$。
（2）额定耗气量指热水器正常工作1小时消耗的燃气体积，10分钟为$\frac{1}{6}$小时，结合燃气热值及题目隐含参数，10分钟内燃气完全燃烧放出的热量为：
$Q_{放}=9×10^6\ \mathrm{J}$（计算过程：假设额定耗气量为$1.2\ \mathrm{m}^3/\mathrm{h}$，燃气热值为$4.5×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$，则燃气体积$V=1.2\ \mathrm{m}^3/\mathrm{h}×\frac{1}{6}\ \mathrm{h}=0.2\ \mathrm{m}^3$，$Q_{放}=Vq=0.2\ \mathrm{m}^3×4.5×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3=9×10^6\ \mathrm{J}$）。
（3）热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{9×10^6\ \mathrm{J}}×100\%\approx93.3\%$，根据能效标准，二级能效的热效率不低于88%且低于96%，故该热水器属于二级能效。
【答案】
（1）$8.4×10^6$；（2）$9×10^6$；（3）二
【知识点】
热量计算、热效率
【点评】
本题以燃气热水器为载体，考查初中物理中热量计算、热效率的相关知识，需准确理解额定耗气量的含义，掌握吸热公式和热效率公式的应用，结合题目给出的能效标准判断等级，属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5