小明是個很善於把物理知識應用於實際的同學，最近他家中新安裝了天然氣熱水器，如圖20所示。小明仔細觀察了包裝箱、...

問題詳情：

小明是個很善於把物理知識應用於實際的同學，最近他家中新安裝了天然氣熱水器，如圖20所示。小明仔細觀察了包裝箱、熱水器銘牌，獲得了以下資訊：①包裝箱及熱水器的總質量為16kg；②“堆碼層數極限”標誌數為11，即該包裝箱在倉儲時從地面開始，平放時最大堆放層數是11層，超過則可能把最底層的包裝箱壓壞；③根據包裝箱尺寸計算出平放時的底面積為0.4m2 ；④加熱模式為“即熱式”。即用熱水器給水加熱時，只要接通開關讓自來水流過熱水器，流出的水即可達到設定的水溫。

他接通熱水器工作開關，當流出40kg熱水時，讓熱水器停止工作。已知當時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水溫度為40℃，觀察天然氣表得知共用了0.15m3的天然氣，天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容4.2×103J/（kg·℃）。請幫小明解答下列問題：

（1）若在倉儲時堆碼層達到了極限11層，則最下層的包裝箱承受的壓強是多大？

（2）該熱水器的實際效率是多少？

【回答】

（1）4×103Pa；（2）87.5% 【解析】 試題分析：（1）一個包裝箱的重力為：G1=mg=16kg×10N/kg= 160N；

則10個包裝箱的重力為：G2=10G1=10×160N=1600N；

則11層時，最下層包裝箱受到的壓強為：p=F/S= G2/S=1600N/0.4m3= 4×103PA．                        （2）40kg水從15℃升溫到40℃吸收的熱量：

Q吸= mc（t-t0）=40kg ×4.2×103J/（kg·℃） × （40℃-15℃）  = 4.2×106J ；

燃燒0.15m3的天然氣放出的熱量：Q放=Vq=0.15m3×3.2×107J/m3=4.8×106J；

則熱水器的效率：η=Q吸/Q放= 4.2×106J/4.8×106J=0.875=87.5%     考點：壓強的計算，熱量的計算，效率的計算

知識點：九年級下

題型：計算題