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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,
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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)

(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)
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答案和解析
(1)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)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.
答:
(1)一盏这样的路灯每年可节约煤炭120kg;
(2)可将1500kg的水由20℃加热到沸腾.
(1)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=
Q放 |
q |
3.6×109J |
3×107J/kg |
(2)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=
Q吸 |
c(t-t0) |
5.04×108J |
4.2×103J/(kg•℃)×(100℃-20℃) |
答:
(1)一盏这样的路灯每年可节约煤炭120kg;
(2)可将1500kg的水由20℃加热到沸腾.
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