题目内容
5.提倡环保节能是现代社会的主流,有条件的地区使用太阳能进行取暖或发电正在积极推进中,经查询资料,本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接受的太阳能为1.68×107J,煤的热值为3×107J/kg.请你帮助完成下列计算,为本地区太阳能建设提供依据.(1)如果集热管每平方米面积上每天接受的太阳能的90%被水吸收,可使多少千克的水温度从20℃升高到70℃?(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
(2)用集热管每平方米面积上每天接收的太阳能替代煤,可节约煤多少千克?(假设煤完全燃烧)
(3)请写出一条太阳能的优点.
分析 (1)已知η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$,根据吸热公式Q吸=cm△t就可求出可以使多少千克水的温度从20℃升高到70℃.
(2)因为煤完全燃烧,利用Q=mq即可求得煤的质量.
(3)太阳能无污染属清洁能源.
解答 解:
(1)由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=90%可得,水吸收的热量:
Q吸=90%×1.68×107J=1.512×107J,
由Q吸=cm△t可得,水的质量:
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{{Q}_{吸}}{c(t-{t}_{0})}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×(70℃-20℃)}$=72kg.
(2)假设煤完全燃烧Q放=W=1.68×107J,
由Q放=m煤q可得,需要燃烧煤的质量:
m煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.56kg,即可节约煤0.56kg.
(3)太阳能其优点是:节能、无污染、取之不尽等.
答:(1)可使72千克的水温度从20℃升高到70℃;
(2)可节约煤0.56kg;
(3)太阳能其优点是:节能、无污染、取之不尽等.
点评 本题是一道热学的综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用,熟练应用吸热公式、燃料完全燃烧放热公式即可正确解题.
练习册系列答案
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