Question

5．小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg．她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器．
（1）若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？（液化石油气的热值是8.0×10⁷J/kg）
（3）请你说出太阳能热水器的优点．（至少说出一条）

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-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的变形公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$求出液化石油气完全燃烧放出的热量，
再利用Q_放=mq的变形公式m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$求出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-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-20℃）
=1.68×10⁷J．
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，液化石油气完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{70%}$=2.4×10⁷J，
由Q_放=m_气q_气得，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：
m_气=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{气}}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{8.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.3kg．
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．
答：（1）这些水吸收的热量是1.68×10⁷J；
（2）平均每天可节约液化石油气0.3kg；
（3）对环境无污染．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）、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．