Question

【題目】如圖所示是現在一些城市的道路兩邊安裝的一種“風光互補路燈”，它頭頂小風扇，肩扛太陽能電池板，風扇在風中不停的轉動，儼然一道亮麗的風景．它不需要挖路面埋管鋪設輸電線路，無風有光時，通過太陽能電池板發電，有風無光時通過風力發電機發電，二者皆備時同時發電，并可日夜為蓄電池充電．以一桿傳統的路燈和該新穎路燈對比，“風光互補路燈”1年大約可以節省電能3.6×109J，減少碳粉塵排放300kg．請回答下列問題：
（1）若煤炭的熱值為3×107J/kg，一盞這樣的路燈每年可節約煤炭多少千克？
（2）若每年節約的能量有14%被水吸收，可將多少千克的水由20℃加熱到沸騰？（水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）、大氣壓強為標準大氣壓）

Answer 1

【答案】
（1）解：根據題意可知，煤炭放出的熱量Q放=3.6×109J，根據Q放=mq，所以一盞這樣的路燈每年可節約煤炭的質量：m煤炭= = =120kg
（2）解：根據題意可知，水吸收的熱量：

Q吸=3.6×109J×14%=5.04×108J，

根據Q吸=cm（t﹣t0），

所以可加熱到沸騰水的質量：

m水= = =1500kg

【解析】（1）已知節省的電能和煤炭的熱值，根據Q=mq求出一盞這樣的路燈每年可節約煤炭的質量；（2）根據題意求出水吸收的熱量，再根據Q吸=cm（t﹣t0）求出可加熱到沸騰水的質量．