英才学校新宿舍楼完工后，为保障学生洗浴用热水，学校对热水供应系统进行了升级改造，由原来的60台150L太阳能热水器加120千瓦电加热管加热的模式升级为六组空气能热水器加60台太阳能

Question

英才学校新宿舍楼完工后，为保障学生洗浴用热水，学校对热水供应系统进行了升级改造，由原来的60台150L太阳能热水器加120千瓦电加热管加热的模式升级为六组空气能热水器加60台太阳能热水器并网加热模式，此项改造学校投入约60万元，共计每天可为学生提供约50吨热水．使学生热水的供应更加方便、充足，同时这项改造更加节能、经济．
（1）若平均每天向学生宿舍楼供应共计60吨冷水和热水，这些水是从井中用抽水机抽上来的，抽水高度为20m，则每天向学生宿舍楼抽水需要做功多少焦？（g=10N/kg）
（2）若平均每天向学生宿舍楼供应30吨热水，这些水是由15℃加热到45℃，则这些水共吸收多少热量？
（3）若第（2）问中水吸收的热量是由烧煤来提供的，烧煤加热水的综合效率为30%，每天烧煤的费用是多少元？（煤的热值q=3×10⁷J/kg，煤的单价为1200元/吨）
（4）若第（2）问中水吸收的热量是由电加热管加热，电热转换率为3×10⁶J/度（即水每吸收3×10⁶J热量需要消耗1度电），则每天消耗电费多少元？（电费单价为0.7元/度）
（5）现使用空气能热水器平均每天消耗电费约400元，则与电加热相比每年可节约费用多少元？（按每年200天计）

Answer 1

（1）抽水需要做功W=Gh=mgh=60×103kg×10N/kg×20m=1.2×107J；（2）水共吸收多少热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×30×103Kg×（45-15）℃=3.78×109J；（3）烧煤需要放出的热量Q总=Qη=3.78×109J30%=1.26×101...