Question

10．小丽同学家原来是用液化石油气烧水的（每天至少用65℃的热水100kg），参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，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15℃升高到65℃．
（1）这台太阳能热水器6月份平均每天可提供多少能量？
（2）若液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少g？[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）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？（至少写出两点）

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；
（2）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；
（3）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×（65℃-15℃）=2.1×10⁷J；
（2）∵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．
（3）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）水吸收的热量为4.2×10⁷J；
（2）平均每天可节约液化石油气0.375千克；
（3）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．