Question

【题目】如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景．它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电．以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg．请回答下列问题：
（1）若煤炭的热值为3×107J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？
（2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×103J/（kg℃）、大气压强为标准大气压）

Answer 1

【答案】
（1）解：根据题意可知，煤炭放出的热量Q放=3.6×109J，根据Q放=mq，所以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量：m煤炭= = =120kg
（2）解：根据题意可知，水吸收的热量：

Q吸=3.6×109J×14%=5.04×108J，

根据Q吸=cm（t﹣t0），

所以可加热到沸腾水的质量：

m水= = =1500kg

【解析】（1）已知节省的电能和煤炭的热值，根据Q=mq求出一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量；（2）根据题意求出水吸收的热量，再根据Q吸=cm（t﹣t0）求出可加热到沸腾水的质量．