Question

燃?xì)庠钍悄壳霸S多家庭普遍使用的爐具，而電磁爐則是新一代的智能爐具，為了比較它們的優(yōu)劣，小明同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)調(diào)查，得到的有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表．

燃?xì)庠?/TD>		電磁爐
熱效率	25%	熱效率	90%
天然氣熱值	8.0×107J/m3	額定功率	1000W
天然氣價(jià)格	2元/m3	市電價(jià)格	0.5元/KW?h
用電磁爐燒開(kāi)一壺水：水的質(zhì)量m=2kg，初溫t0=20℃

請(qǐng)你就小明同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料、解答下列問(wèn)題（保留二位小數(shù)）
（1）燒開(kāi)這壺水，水吸收多少熱量？
（2）若這些熱量靠電磁爐提供，需要消耗多少電能？
（3）你認(rèn)為這兩種爐具各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（兩爐具各寫一點(diǎn)）

Answer 1

分析：（1）由表格可知水的質(zhì)量及初溫，可由比熱公式可求得燒開(kāi)這壺水時(shí)所吸收的熱量；
（2）由電磁爐的熱效率及效率公式可求得需要消耗的電能值；
（3）通過(guò)計(jì)算可求出燒開(kāi)一壺同樣的水需要的天然氣的體積及消耗的電能，則由它們價(jià)格可求得需要的費(fèi)用，則可知兩種灶具哪一種更經(jīng)濟(jì)；同時(shí)還要考慮兩種灶具對(duì)環(huán)境是否有污染．

解答：解：（1）水吸收的熱量Q=mc△t=2kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）用電磁爐加熱時(shí)，需消耗的電能W=

Q

90%

=

6.72×105J

90%

=7.5×10⁵J=0.21KW?h
（3）若使用燃?xì)庠钚枰�的燃燒的總熱量Q₁=

Q

25%

=

6.72×105J

25%

=2.688×106J
則需要的燃?xì)獾捏w積V=

Q1

q

=

2.688×106J

8.0×107J/m3

= 0.0336m3
則需要的花費(fèi)為0.0336m³×2元/m³≈0.067元；
如果采用電磁爐時(shí)，燒開(kāi)同一壺水所需要的花費(fèi)為：0.21kw?h×0.5元/kw?h=0.105元．
故使用燃?xì)庠钶^為經(jīng)濟(jì)，但熱效率太低且對(duì)環(huán)境有污染；使用電磁爐價(jià)格相對(duì)較貴，但節(jié)能、環(huán)保且衛(wèi)生．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J； （2）用電磁爐加熱時(shí)需消耗的電能為0.21度；
（3）使用燃?xì)庠钶^為經(jīng)濟(jì)，但熱效率太低且對(duì)環(huán)境有污染；使用電磁爐價(jià)格相對(duì)較貴，但節(jié)能、環(huán)保且衛(wèi)生．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了電功及比熱公式，需理解熱效率的定義、物體吸收的熱量及消耗的能量的關(guān)系．