Question

当前有不少国家不顾国际公约的要求，在发展工业的同时肆意排放CO₂，产生的“温室效应”使全球变暖．假定地球上海洋的贮水量约为1.3×10²¹kg，“温室效应”会导致全球海水的平均温度升高0.2℃，设海水的比热容为4.2×10³J/，求：
（1）海水吸收的热量约为多少焦？
（2）如图所示的这款普通电水壶，以上热量相当于这款电水壶正常工作多长时间放出的热量？
（3）在晚间用电高峰时，电热水壶的实际功率只有额定功率的80%，将额定容量的水从27℃加热至97℃需要7min时间，求这种工作状态下电热水壶的加热效率
（4）“温室效应”带来的影响会有：气候反常、地球上的病虫害和传染疾病增加、海平面上升和土地干旱等多方面危害．本着对子孙后代和全人类负责任的态度，胡锦涛总书记在十七大报告中提出了全面协调可持续发展的“科学发展观”．请你就如何减小温室效应提出二条可行性措施．

Answer

（1）已知海水的质量、温度升高值、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求海水吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作，电热水壶的实际功率等于额定功率，利用Q吸=Q放=W电=Pt求产生上述热量需要的时间；
（3）求出电热水壶的实际功率，利用W=Pt求加热水实际消耗的电能（总能量）；
从铭牌知道壶的额定容量，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量），再利用效率公式求电热水壶的加热效率；
（4）二氧化碳的增多使温室效应逐渐加剧，气候的恶化给人类生存带来了威胁，从减少二氧化碳的方面说明．
【解析】
（1）海水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.3×1021kg×0.2℃=1.092×1024J；
（2）∵电热水壶正常工作，
∴P=P额=1500W，
由题知，Q吸=Q放=W电=Pt，
t====7.28×1020s；
（3）电热水壶内水的体积：
V=1L=1×10-3m3，
水的质量：
m′=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸′=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（97℃-27℃）=2.1×105J，
由题知：
P实=P额×80%=1500W×80%=1200W，
实际消耗的电能：
W电′=P实t=1200W×7×60s=5.04×105J，
此时电热水壶的加热效率：
η===41.7%；
（4）我们可以采取的措施：大力植树造林，开发利用无污染的新能源．
答：（1）海水吸收的热量约为1.092×1024J；
（2）以上热量相当于这款电水壶正常工作7.28×1020s放出的热量；
（3）这种工作状态下电热水壶的加热效率为41.7%；
（4）大力植树造林，开发利用无污染的新能源．