Question

12．楊洋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）這些水從熱水器中吸收了多少熱量？（水 4.2×10³ J/kg℃）
（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？[假設液化石油氣燃燒放熱全部被水吸收]
（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全被水吸收，即Q_吸=Q_放，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）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁷J；
（2）假設液化石油氣燃燒放熱全部被水吸收，即Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
因為Q_放=m_氣q，
所以需要液化氣的質量：
m_氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{8.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.2625kg．
（3）太陽能與液化石油氣相比，安全、潔凈、無污染，同時太陽能分布廣，在地球的各個角落幾乎都可以利用，太陽能量極其豐富，相對于人類來講，可以認為是取之不竭的，利用太陽能也可節約能源．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（2）平均每天可節約液化石油氣0.375千克；
（3）安全、潔凈、無污染；太陽能取之不盡，用之不竭；可節約能源．

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．