Question

一位學生在他父親單位發現一種現象，該單位有500人，每天早晨上班時工作人員總要倒掉暖瓶中剩余水而重新打開一瓶水，他認為這種現象太浪費，為此，他做了如下計算證明，請你與他一起完成這件有意義的事情：（下表提供了供計算時選用的內容）

ρ水=1×103kg/m3	1磅=0.45kg	W=Fs
C水=4.2×103J/（kg?℃）	1度=3.6×106J	Q=c水m水（t2-t1）
水的沸點為100℃	G=10N/kg	ρ=m/v

（1）若每人用8磅暖瓶打水，設被倒掉的剩余水是4磅，若一個月上班時間按22天計算，500人一個月共浪費水多少kg？
（2）500 人一個月浪費的水，如果是由人提到平均高度為4m的樓上，共需做功多少J？
（3）500人一個月浪費的水如果是從20℃燒開，需要的熱量是多少J？
（4）如果（3）中的熱量是由電能轉化而來，每月消耗的電能是多少度？
（5）若一度電是0.6元，一個月需要資金多少元？

Answer 1

分析：（1）已知每人每天倒掉水的質量，根據總天數和總人數，計算出每天倒掉水的總質量，
（2）已知水的質量和樓的高度，根據公式W=Gh可求做的功，
（3）根據公式Q=cm△t可求需要的熱量．
（4）消耗的電能等于吸收的熱量，進行單位換算即可．
（5）消耗的電能與電費單價的乘積就是一個月需要的資金．
（2）先根據水的總質量和燒開1kg的水需消耗電能，求出一個月共浪費的電能；再根據一度電的價格求出浪費的電費；
根據浪費掉水的總體積和水費求出浪費掉水的水費；則該單位一個月浪費的資金為浪費的電費加上浪費的水費．

解答：解：（1）500人一個月共浪費水的質量：m=0.45kg×4×22×500=19800kg．
答：500人一個月共浪費水19800kg．
（2）需要做功W=Gh=mgh=19800×10N/kg×4m=792000J．
答：共需做功792000J．
（3）需要的熱量是Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×19800kg×（100℃-20℃）=6.6528×10⁹J．
答：需要的熱量是6.6528×10⁹J．
（4）消耗的電能為W=Q=6.6528×10⁹J=1848kw?h．
答：每月消耗的電能是1848度．
（5）一個月需要資金1848度×0.6元/度=1108.8元．
答：一個月需要資金1108.8元．

點評：本題考查質量、做功、吸熱、消耗電能等的計算，關鍵是公式的應用，此類問題是結合生活實例考查對節約用水的認識．