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，

Question

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

（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)=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=(Q吸)/(c(t-t0))=(5.04×108J)/(4.2×103J/(kg•℃)×(100℃-20℃))=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．