Question

17．小明家每天至少需要使用75℃的热水100kg．在参加“科技小组”活动前，他家用液化石油气烧水；参加小组后，在老师的指导和同学的帮助下，他制作了一台简易的太阳能热水器，这台热水器6月份平均每天可将100kg水从25℃加热到75℃．
（1）若液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg，则改用太阳能热水器后，小明家6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[设液化石油气燃烧放出热量的70%被水吸收，c_水=4.2×10³J/（kg•℃]
（2）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外？（还有哪些优点）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
由题知，液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，即Q_吸=Q_放×70%，再利用Q_放=mq求需要完全燃烧的液化石油气的质量，即每天节约的液化石油气质量；
（2）从环保、节约能源（省钱）、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（75℃-25℃）=2.1×10⁷J；
Q_吸=Q_放×70%，
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{70%}$=3×10⁷J，
Q_放=m_气q_气，
m_气=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{气}}$=$\frac{3×1{0}^{7}J}{8.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.375kg．
（2）太阳能与液化石油气相比，安全、洁净、无污染，同时太阳能分布广，在地球的各个角落几乎都可以利用，太阳能量极其丰富，相对于人类来讲，可以认为是取之不竭的，利用太阳能也可节约能源．
答：（1）平均每天可节约液化石油气0.375千克；
（2）安全、洁净、无污染；太阳能取之不尽，用之不竭；可节约能源．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放出的热量公式Q_放=mq的掌握和运用，涉及到新能源（太阳能的利用），为了省钱、为了环保，积极开发新能源．