Question

【题目】近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107 J，煤的热值为3×107 J/kg。请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据。

(1)如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20 ℃升高到70 ℃？

(2)用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？(煤完全燃烧)

(3)请写出一条太阳能的优点或缺点。

Answer 1

【答案】(1)72 kg；(2) 0.56 kg； (3)太阳能的优点是：清洁、无污染、取之不尽等；缺点是：受天气影响，不稳定等。

【解析】(1)由题意可知，水吸收的热量为Q吸=90%Q总=1.68×107J×90%=1.512×107J，这些热量可使水温升高Δt= 70 ℃-20℃=50℃，所需水的质量为m2=Q放/cΔt=1.512×107J/[4.2×103J/（kg.℃）×50℃]=72kg；（2）太阳能接收的热量相当燃烧煤的质量为m=Q吸/q=1.68×107J/（3×107 J/kg）=0.56kg；（3）太阳能的优点有清洁、无污染、取之不尽等；缺点有受天气影响，不稳定等。