Question

隨著“西氣東輸”，天然氣進(jìn)入揚(yáng)州市民家庭，小明家已經(jīng)開(kāi)始使用天然氣了。小明家原來(lái)就有個(gè)電磁爐，小明想究竟使用哪種能源更劃算呢?小明開(kāi)始實(shí)驗(yàn)并收集有關(guān)數(shù)據(jù)：

(1)小明在水壺里放人5000cm³、20℃的水，記錄下當(dāng)時(shí)的氣量表示數(shù)是134．731 m³；隨后點(diǎn)火并將火調(diào)至最大燒水，開(kāi)始同步計(jì)時(shí)；當(dāng)水燒至沸騰時(shí)，氣量表讀數(shù)為l34．871 m³，需時(shí)24min。小明查到天然氣熱值約為4．0×10⁷J／n?，單價(jià)2．2元/ m³。燒開(kāi)這壺水，水需要吸收多少熱量?小明家天然氣爐具的效率是多少?

 [1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c_水=4．2×l0³J／(kg?℃)]

(2)小明又取相同的水在電磁爐上加熱，使用功率為1000W檔正常工作將水熱至沸騰，需時(shí)30min。揚(yáng)州的電費(fèi)價(jià)格為0．5元／度。使用電磁爐燒開(kāi)這壺水，需消耗多少電能?花費(fèi)多少電費(fèi)？

(3)你建議小明家使用哪種能源?請(qǐng)說(shuō)明2點(diǎn)理由。

Answer 1

（1）水吸收的熱量

M=v=1g/cm³ ×5000g=5kg

Q_吸 ＝cm(t-t0) =4.2×10³ J/(kg℃) ×5kg ×(100℃-20℃)=1.68×10⁶J  

天然氣爐具的效率

Q_放＝4.0×10³ J /m³×(134.87 m³-134.731 m³) = 5.6×10⁶ J

Q/ Q_放

（2）消耗的電能W=Pt=1kW×0．5h=0．5kW?h

花費(fèi)的電費(fèi)0.5度×0.5元/度＝0.25元

（3）建議使用電磁爐．

電磁爐效率 Q_吸/W= 0．93=93％>30%

天然氣費(fèi)用

 (134．87 m³- l34．731 m³)×2．2元/ m³．0.31元>0．25元

使用天然氣會(huì)放出二氧化碳等氣體，使用電能比較清潔。