随着世界人口的增加和经济的发展，能源消耗持续增长，能源紧缺的时期将提前到来。因此，21世纪新能源的开发与利用是关系到人类子孙后代命运的一件大事。我国幅员辽阔，有

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随着世界人口的增加和经济的发展，能源消耗持续增长，能源紧缺的时期将提前到来。因此，21世纪新能源的开发与利用是关系到人类子孙后代命运的一件大事。我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源，据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能量约为5×10²²J，有效利用这一资源是解决我国能源问题的一条重要途径。请问：
(1)假若我国有1亿户家庭使用太阳能热水器，每户每天有效利用太阳能2×10⁷J，那么这1亿用户1天内有效利用的太阳能相当于多少吨无烟煤完全燃烧放出的热量(无烟煤热值3.4×l 0⁷J／kg)？
(2)你认为未来的理想能源应具备哪些优点？(至少写出两条)

答案

解：(1)Q=10⁸×2×10⁷J=2×10¹⁵J
Q=mq
m=

(2)①足够丰富，能长期使用；②足够便宜，能让大多数人用得起；③足够安全、清洁，不会严重影响环境；④相关技术成熟，能大规模使用（只要写出其中两条即可得分，其它说法只要合理同样得分）

举一反三

小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是___________（由下而上／由上而下）。

（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持___________。
（3）实验数据记录如下表：根据表中数据，计算出碎纸片的热值是__________J·kg^－1。

（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏___________（选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是：___________。

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氢气的热值为1.4×10⁸J／kg，比煤和石油要高出许多，且燃烧后的产物是水蒸气，排放到大气中不会造成污染，10kg氢气完全燃烧放出的热量是_________J；若这些热量的50％被水吸收，能使_______kg的水温度升高50℃。（已知c_水=4.2×10³J/（kg·℃）

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空气流动形成风，风能够发电。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等（如图所示）。风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电。某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风，当风速为8m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg，该地的空气密度是1.2kg/m³。已知空气动能与空气质量成正比，且1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。
（1）当风速为8m/s时，每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×10⁷J/kg，那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？
（2）当风速为10m/s时，1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克？若在这种情况下，风力发电机能对外提供5.4×10⁴J的电能，那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少？

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王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的________不同；若现将5kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下），需要吸收的热量为________J。

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对于气体燃料（例如煤气或石油液化气）来说，其热值可以定义为：“1m³某种气体燃料完全燃烧所放出的热量叫做该气体燃料的热值。”某同学根据家庭现有的条件，设计了一个测定管道煤气热值的实验。实验是这样进行的：取一定质量的水（m_水/ kg）放入锅中，用温度计测得水的初温（t₁/℃），读出煤气表的示数（V₁/m³）。然后点燃煤气灶具给水加热，当温度计的示数为（t₂/℃）时关闭煤气阀门，读出煤气表的示数（V₂/m³）。该同学先根据有关数据计算出实验过程中水吸收的热量Q；然后用水吸收的热量Q和煤气表的示数差V（V₂－V₁，即所用煤气的体积），根据

计算出煤气的热值q。你认为这个实验方案是否可行？理由是：_________。

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