Question

5．小紅家里原來用液化石油氣燒水，每天用60℃的熱水100kg．她參加“探究性學習”活動后，在老師和同學的幫助下，制造了一臺簡易的太陽能熱水器．
（1）若用這臺熱水器每天可將100kg的水從20℃加熱到60℃，這些水吸收的熱量是多少？
（2）若液化石油氣燃燒放出的熱量有70%被水吸收，她家改用太陽能熱水器后平均每天可節約液化石油氣多少kg？（液化石油氣的熱值是8.0×10⁷J/kg）
（3）請你說出太陽能熱水器的優點．（至少說出一條）

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-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的變形公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$求出液化石油氣完全燃燒放出的熱量，
再利用Q_放=mq的變形公式m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$求出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-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-20℃）
=1.68×10⁷J．
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，液化石油氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{70%}$=2.4×10⁷J，
由Q_放=m_氣q_氣得，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：
m_氣=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{氣}}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{8.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.3kg．
（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．
答：（1）這些水吸收的熱量是1.68×10⁷J；
（2）平均每天可節約液化石油氣0.3kg；
（3）對環境無污染．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）、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．