Question

13．小華同學家原來是用液化石油氣燒水的，最近家里剛買了一臺太陽能熱水器，小華閱讀說明書了解到，這臺太陽能熱水器在晴好天氣時，平均每天可將100kg水溫度從15℃升高到65℃．【液化石油氣的熱值為7.0×10⁷J/kg，水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）】
（1）這臺熱水器中的水平均每天吸收多少熱量？
（2）若液化石油氣燃燒時放出熱量的60%被水吸收，改用太陽能熱水器后，平均每天可節(jié)省液化石油氣多少千克？
（3）使用太陽能熱水器比使用燃料燒水，除了節(jié)約能源外，還有哪些優(yōu)點？（寫出一點即可）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量和比熱容以及初、末溫度，由熱量公式可以求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)效率公式的變形公式求出液化石油氣燃燒釋放的熱量，然后由熱值公式求出液化石油氣的質(zhì)量；
（3）從環(huán)保、節(jié)約能源（省錢）、取之不盡等方面列舉太陽能熱水器的優(yōu)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）因為η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%，
所以液化石油氣完全燃燒時放出熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{60%}$=3.5×10⁷J，
由Q_放=mq可得，節(jié)約液化石油氣的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.5×1{0}^{7}J}{7×1{0}^{7}J/kg}$=0.5kg；
（3）太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，被水吸收，溫度升高，供人使用；優(yōu)點是清潔、無污染、安全、經(jīng)濟實惠．
答：（1）這臺熱水器中的水平均每天吸收2.1×10⁷J熱量；
（2）平均每天可節(jié)省液化石油氣0.5kg；
（3）太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，被水吸收，溫度升高，供人使用，清潔、無污染、安全、經(jīng)濟實惠．

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(huán)保，積極開發(fā)新能源．