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题文

小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学,最近他家中新安装了天然气热水器,如图所示。小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌,获得了以下信息:①包装箱及热水器的总质量为16kg;②“堆码层数极限”标志数为11,即该包装箱在仓储时从地面开始,平放时最大堆放层数是11层,超过则可能把最底层的包装箱压坏;③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m2 ;④热效率为87%。表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有87%的转化为水的内能;⑤加热模式为“即热式”。即用热水器给水加热时,只要接通开关让自来水流过热水器,流出的水即可达到设定的水温。
水暖想估测该热水器的实际热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他接通热水器工作开关,当流出40kg热水时,让热水器停止工作。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出的热水温度为40℃,观察天然气表得知共用了0.15m3的天然气,天然气的热值为3.2×107J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg。
请帮小明解答下列问题:

(1)若在仓储时堆码层达到了极限11层,则最下层的包装箱承受的压强是多大?
(2)小明在估测过程中,①流过热水器的水吸收的热量是多少?②天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际效率是多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 流体压强与流速关系的探究实验 探究比热容的实验
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h/m
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
p/Pa
1.01×105
1.02×105
1.03×105
1.04×105
1.05×105
1.06×105

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(1)水的质量;
(2)A容器对水平桌面的压强:
(3)是否有可能存在某一深度h,两个容器中的液体在增大或减少同一深度h后,使容器中的液体对底部的压强达到p>p酒精?若有可能请算出h的范围,若没有可能,说明理由.

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