Question

5．現(xiàn)代家庭使用的主要灶具是燃?xì)庠詈碗姶艩t，小明想比較家里這兩種灶具哪個功率更大、更經(jīng)濟(jì)、更節(jié)能：于是他查找了相關(guān)數(shù)據(jù)（見表格），并分別用電磁爐和燃?xì)庠睿ㄈ剂蠟樘烊粴猓┳隽藢Ρ葘?shí)驗(yàn)：小明首先用燃?xì)庠顚⒁恍″佀疅�開，用時4min10s，從家里的燃?xì)獗碜x出消耗天然氣15L．然后他關(guān)閉家中其它用電器，用電磁爐將同樣的水燒開，用時6min，同時家中標(biāo)有“1600revs/（kW．h）”字樣的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了200圈．

價格	電能：0.6元/（kw．h）
價格	天然氣：3.2元/m3
熱值	q天然氣=4×102J/m3

（1）請你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，用燃?xì)庠睿ㄟx填“燃?xì)庠睢被颉半姶艩t”）加熱時，水的吸熱功率較大．理由是加熱時間短．
（2）請你通過計算說明，使用哪種灶具更經(jīng)濟(jì)？
（3）為了比較燃?xì)庠詈碗姶艩t那個更節(jié)能，請你計算加熱過程中燃?xì)庠詈碗姶艩t能量轉(zhuǎn)化效率之比是多少？

Answer 1

分析 （1）利用條件燒開同樣一鍋水，對比兩者所用時間即可；
（2）分別計算所用費(fèi)用即可解答；
（3）先根據(jù)Q=qV求出15L液化氣產(chǎn)生的熱量，然后利用η=$\frac{Q}{W}$和η=$\frac{Q}{{Q}_{總}}$即可求出兩個爐具能量轉(zhuǎn)化效率之比．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知燒開同一樣一壺水，用燃?xì)庠钏�需時間小于用電磁爐所用時間，因此用燃?xì)庠罴訜崴畷r，水的吸收功率大；
（2）電磁爐消耗的電能：W=$\frac{200}{1600}kW•h$=0.125kW•h=4.5×10⁵J，花費(fèi)的電費(fèi)為0.125kW•h×0.5元/kW•h=0.0625元；
消耗15L天然氣花費(fèi)的價錢：15×10^-3m³×3.2元/m³=0.048元＜0.625元，故使用天然氣更經(jīng)濟(jì)；
（3）15L液化氣產(chǎn)生的熱量：Q_總=Vq=15×10^-3m³×4×10⁷J/m³=6×10⁵J；
則兩個爐具能量轉(zhuǎn)化效率之比：η₁：η₂=$\frac{Q}{W}$：$\frac{Q}{{Q}_{總}}$=Q_總：W=6×10⁵J：4.5×10⁵J=4：3；
答：（1）燃?xì)庠睿患訜釙r間短；
（2）使用燃?xì)庠罡��?jīng)濟(jì)；
（3）加熱過程中燃?xì)庠詈碗姶艩t能量轉(zhuǎn)化效率之比是4：3．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生利用電能表參數(shù)求解電能、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq以及效率公式的了解和掌握．要求靈活選用公式，利用所學(xué)知識，解決實(shí)際問題，有意義！