题目内容

小明家安装一台热水器，商家给他提供一份家庭用太阳能热水器与燃气热水器的初装费和使用年限对比表，见下表：
热水器名称太阳能燃气
初装费 1700元 800元
使用年限 16年 4年
可能发生人身事故吗？
对环境有污染吗？
（1）请你根据学过的知识和生活常识填写上表的空白处．
（2）在16年内使用哪种热水器更经济？
（3）若你帮助小明家来选购，你认为应选用上述哪一种热水器？简述理由．
（4）用太阳能热水器将2.5×10⁴kg的水从20℃加热到54℃，这些水至少吸收多少太阳能？
（5）若加热上述相同的水，改用热值为7×10⁷J/m³的天然气燃气热水器加热，且天然气燃气燃烧时只有51%的能量被水吸收，那么需要多少的天然气？

解：（1）太阳能热水器是利用太阳光对水加热，对环境没有污染，对人体也没有伤害；燃气式热水器是利用燃烧天然气对水加热，对环境有一定的污染，使用不当会对人体有伤害；
（2）太阳能热水器一次性投资1700元可以用16年，而燃气式热水器需要用天然气加热，这800元不包括使用天然气的费用；
（3）选用太阳能热水器，理由一是太阳能热水器环保对人体无伤害，二是使用太阳能热水器比较经济，长期使用节省费用；
（4）根据Q=cm△t得：
Q=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5×10⁴kg×（54℃-20℃）
=3.57×10⁹J；
（5）改用天然气时吸收的热量是相同的，根据Q=qV得，天然气完全被利用时需要的体积是：
V= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =51m³，
又∵天然气燃气燃烧时只有51%的能量被水吸收，
即，V=0.51×V_总，
∴V_总=100m³．
答：（1）不可能、可能；
没有、有；
（2）太阳能热水器；
（3）选用太阳能热水器，理由一是太阳能热水器环保对人体无伤害，二是使用太阳能热水器比较经济，长期使用节省费用；
（4）这些水至少吸收3.57×10⁹J太阳能；
（5）需要100m³的天然气．
分析：（1）太阳能热水器是利用太阳光对水加热，对环境没有污染，燃气式热水器是利用燃烧天然气对水加热，对环境有一定的污染，使用不当会对人体有伤害；
（2）太阳能热水器是一次性投资可以用16年，使用燃气式热水器不是一次性投资，还要加上使用天然气的费用；
（3）从环保角度和节省费用两方面考虑，选择太阳能热水器；
（4）根据热量的计算公式Q=cm△t计算，c=4.2×10³J/（kg?℃）；
（5）根据Q=qV计算得出吸收的热量，再根据利用率计算得出需要的天然气．
点评：从环保角度和经济的角度出发考虑选用合适的热水器，天然气是气体，热量的计算公式Q=qV，单位是J/m³，求出的体积单位是m³．