Question

13．小华同学家原来是用液化石油气烧水的，最近家里刚买了一台太阳能热水器，小华阅读说明书了解到，这台太阳能热水器在晴好天气时，平均每天可将100kg水温度从15℃升高到65℃．【液化石油气的热值为7.0×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）】
（1）这台热水器中的水平均每天吸收多少热量？
（2）若液化石油气燃烧时放出热量的60%被水吸收，改用太阳能热水器后，平均每天可节省液化石油气多少千克？
（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？（写出一点即可）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量和比热容以及初、末温度，由热量公式可以求出水吸收的热量；
（2）根据效率公式的变形公式求出液化石油气燃烧释放的热量，然后由热值公式求出液化石油气的质量；
（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）因为η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%，
所以液化石油气完全燃烧时放出热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{60%}$=3.5×10⁷J，
由Q_放=mq可得，节约液化石油气的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.5×1{0}^{7}J}{7×1{0}^{7}J/kg}$=0.5kg；
（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；优点是清洁、无污染、安全、经济实惠．
答：（1）这台热水器中的水平均每天吸收2.1×10⁷J热量；
（2）平均每天可节省液化石油气0.5kg；
（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，清洁、无污染、安全、经济实惠．

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．