Question

3．小麗同學家原來是用液化石油氣燒水的（每天至少用65℃的熱水100kg），參加“探究性學習”活動后，在老師的指導和同學們的幫助下，制作了一臺簡易的太陽能熱水器．這臺熱水器6月份平均每天可將100kg水從15℃升高到65℃．
（1）這臺太陽能熱水器6月份平均每天水吸收多少能量？
（2）若液化石油氣的熱值為8.0×10⁷J/kg，改用太陽能熱水器后，6月份平均每天可節約液化石油氣多少千克？[液化石油氣燃燒放熱的70%被水吸收、c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）使用太陽能熱水器比使用燃料燒水，除了節約能源外，還有哪些優點？（至少寫出兩點）

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量．
（2）由題知，液化石油氣燃燒放出的熱量有70%被水吸收，即Q_吸=Q_放×70%，從而可以計算出液化石油氣燃燒放出的熱量；再利用Q_放=mq求需要完全燃燒的液化石油氣的質量，即每天節約的液化石油氣質量；
（3）從環保、節約能源（省錢）、取之不盡等方面列舉太陽能熱水器的優點．

解答 解：（1）水每天升高的溫度：△t=t-t₀=65℃-15℃=50℃，
水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J．
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，液化石油氣燃燒放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{70%}$=3×10⁷J，
由Q_放=m_氣q可得，節約液化石油氣的質量為：
m_氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{7}J}{8.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.375kg；
（3）太陽能熱水器是將太陽能轉化為內能，被水吸收，溫度升高，供人使用，對環境無污染；且屬于可再生能源，取之不盡用之不竭．
答：（1）這些水吸收的熱量是2.1×10⁷J；
（2）平均每天可節約液化石油氣0.375kg；
（3）對環境無污染；可再生．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放出的熱量公式Q_放=mq的掌握和運用，涉及到新能源（太陽能的利用），為了省錢、為了環保，積極開發新能源．