Question

3．小紅家里原來用天然氣燒水，每天用64℃的熱水100L．她參加“探究性學(xué)習(xí)”活動后，為了節(jié)約能源，建議爸爸買了一臺太陽能熱水器．
（已知：c_水=4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值是4.4×10⁷J/kg，ρ_水=1×10³kg/m³）
（1）若用這臺熱水器每天可將100L的水從20℃加熱到64℃，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，則需要天然氣完全燃燒放出多少熱量？
（3）她家改用太陽能熱水器后平均每天可節(jié)約液化石油氣多少kg？

Answer 1

分析 （1）利用m=ρV求出水的質(zhì)量，已知水的初溫和末溫，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有70%被水吸收，即Q_吸=Q_放×70%；
（3）利用Q_放=mq求需要完全燃燒的液化石油氣的質(zhì)量，即每天節(jié)約的液化石油氣質(zhì)量．

解答 解：（1）已知水的體積V=100L=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得：水的質(zhì)量m=ρV=1×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（64℃-20℃）=1.848×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.848×1{0}^{7}J}{70%}$=2.64×10⁷J，
（3）由于Q_放=m_氣q得：
m_氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.64×1{0}^{7}J}{4.4×1{0}^{7}J/kg}$=0.6kg．
即改用太陽能熱水器，每天節(jié)約的液化石油氣質(zhì)量為0.6kg．
答：（1）這些水吸收的熱量是1.848×10⁷J；
（2）需要天然氣完全燃燒放出2.64×10⁷J的熱量；
（3）她家改用太陽能熱水器后平均每天可節(jié)約液化石油氣0.6kg．

點評 本題考查了學(xué)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，涉及到太陽能的利用，為了省錢、為了環(huán)保，積極開發(fā)多種能源．