Question

某同學家原來是使用的燃氣熱水器（每天至少用65℃的熱水100kg），通過物理學科的學習后，他建議家里換成了太陽能熱水器．這臺熱水器6月份平均每天可將100kg水從15℃升高到65℃．
（1）若燃氣熱水器所燃燒的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?℃）]
（2）通過以上計算，我們可以看出使用太陽能熱水器比使用燃氣熱水器燒水要節能，除此之外，還有哪些優點？（至少寫出兩點）
（3）正是由于人們不注意環境的保護，現在的對流層中CO₂的含量增加明顯，引起了全球平均氣溫上升，即“溫室效應”．請你舉例談談溫室效應可能導致哪些變化？結合實際談一談如何控制溫室效應．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
由題知，Q_吸=Q_放×70%，而Q_放=mq，據此求需要液化氣的質量；
（2）太陽能取之不盡、用之不竭，清潔無污染，使用安全；
（3）空中CO₂的含量增加明顯，引起了全球平均氣溫上升，即“溫室效應”，“溫室效應”會使海平面上升、土地荒漠化、氣溫變暖等．有效措施：植樹造林，開發和使用無污染的新能源等．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁷J，
由題知，Q_吸=Q_放×70%，
Q_放=

Q吸

70%

=

2.1×107J

70%

=3×10⁷J，
∵Q_放=mq，
∴需要液化氣的質量：
m=

Q放

q

=

3×107J

8×107J/kg

=0.375kg；
（2）太陽能的優點：清潔無污染、安全；
（3）“溫室效應”會使海平面上升、土地荒漠化、氣溫變暖等．控制措施：植樹造林，開發和使用無污染的新能源等．

點評：本題考查了熱量的計算、太陽能的優點、溫室效應的影響，通過做題，增強學生節能減排意識、積極開發新能源的意識，學以致用，有意義！