Question

目前，我国西南五省正经历百年一遇的特大干旱，灾区的旱情牵动了全国人民的心．北方的沙尘暴也同样给人们的生产、生活带来了不同程度的影响．干旱、沙尘暴等极端天气的频发和高强度，其重要的原因就是“全球气候变暖”，而二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首．面对日益恶化的环境、行将枯竭的化石能源…，人们越来越意识到：必须建立绿色、环保的低碳生活，用自己的力量呵护我们美丽的地球家园！
（1）为了缓解旱情，灾区各省市积极行动，利用有利的气象条件多次实施人工降雨．要实施人工降雨必须具备什么样的气象条件？实施人工降雨时常向高空抛洒干冰，请问干冰的作用是什么？
（2）太阳能热水器不用电、不烧气，利用太阳能，无任何污染，属于绿色环保产品．小明家屋顶上有一台太阳能热水器，水箱容量为120升．
①该水箱最多能装质量为多少kg的水？
②假如热水器接收到的太阳能有50%转化为水的内能，则使一箱水的温度从20℃升高到70℃，需要接收多少太阳能？
③若使用液化石油气给水加热时，液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收，则在使用太阳能热水器后，使同样多的水升高相同的温度，可节约液化石油气多少kg？[液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg、水的比热容为4.2×10³J/]．

Answer

（1）要解答本题需掌握：人工降雨就是在云层中抛洒干冰，固态二氧化碳即干冰变为气体，是由固态直接变为气态，属于升华，由于升华要吸收热量，所以致使周围的温度急剧下降，使水蒸气遇冷液化形成雨，这就需要空气中有大量的水蒸气．
（2）①知道水箱的容量和水的密度，可利用公式m=ρV计算水的质量．
 ②知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量，热水器接收到的太阳能有50%转化为水的内能，可利用公式Q=计算接收的太阳能．
③使同样多的水升高相同的温度，从而可以知道水吸收的热量，而液化石油气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，可利用公式Q放=计算液化石油气完全燃烧放出的热量，再利用公式m=计算液化石油气的质量．
【解析】

（1）人工降雨就是在云层中抛洒干冰，干冰进入冷云层，由固态变为气态，属于升华，利用干冰升华吸热降低空气的温度，使水蒸气遇冷液化形成雨，这就需要空气中有大量的水蒸气．
答：要实施人工降雨这就需要空气中有大量的水蒸气．实施人工降雨时常向高空抛洒干冰，干冰进入冷云层，由固态变为气态，属于升华，利用干冰升华吸热降低空气的温度，使水蒸气遇冷液化形成雨．
（2）①∵ρ=1.0×103kg/m3，V=120L=0.12m3     
∴由公式ρ=得，
m=ρ•v=1.0×103kg/m3 ×0.12m3=120kg．
②∵C=4.2×103J/（kg•℃），△t=t-t=70℃-20℃=50℃，
∴水吸收的热量为：
Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×120kg×50℃=2.52×107J，
所以接收的太阳能为：
Q===5.04×107J．
③∵液化石油气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，
∴液化石油气完全燃烧放出的热量为：
Q放===3.6×107J，
又∵q=8.0×107J/kg，
∴液化石油气的质量为：m===0.45kg．
答：①该水箱最多能装质量为120kg的水．
②需要接收的太阳能为5.04×107J．
③可节约液化石油0.45kg．