Question

（2005?濟南）燃氣灶是目前許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，小華同學(xué)進行了相關(guān)的調(diào)查，得到的有關(guān)數(shù)據(jù)見表．如果小華家每天做飯、燒水所需熱量相當(dāng)于把100kg、15℃的水加熱到65℃所需熱量．試求：
（1）小華家每天做飯、燒水需要消耗多少熱量？
（2）若這些熱量靠燃氣灶提供，需要燃燒多少燃氣？
（3）若這些熱量靠電磁爐提供，需要消耗多少電能？
（4）通過計算，你認為這兩種爐具各有什么優(yōu)缺點？

燃氣灶		電磁爐
熱效率	30%	熱效率	90%
天然氣熱值	7.0×107J/m3	額定功率	1000W
天然氣價格	2.00元/m3	市電價格	0.50元/度

Answer 1

分析：（1）已知水的質(zhì)量、初溫度和末溫度以及水的比熱容，利用公式Q=cm△t得出做飯、燒水需要的熱量；
（2）已知燃氣灶的熱效率和需要的熱量，可以得到天然氣放出的熱量；已知天然氣放出的熱量和天然氣的熱值，利用公式V=

Q

q

得到燃燒的天然氣的體積；
（3）已知電磁爐的效率和需要的熱量，可以得到消耗的電能；
（4）從節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保、熱效率等方面分析．

解答：解：
（1）做飯、燒水需要的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁷J；
（2）∵燃氣灶的熱效率η₁=30%，
∴天然氣放出的熱量為Q_放=

Q吸

η1

=

2.1×107J

30%

=7×10⁷J，
∵Q_放=qV，
∴所以需要天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

7×107J

7×107J/m3

=1m³
（3）∵電磁爐的熱效率η₂=90%，
∴電磁爐消耗的電能為W_電=

Q吸

η2

=

2.1×107J

90%

=2.4×10⁷J≈6.7kW?h；
（4）要產(chǎn)生2.1×10⁷J的熱量，使用燃氣灶燃燒天然氣，需要花費2.00元/m³×1m³=2.00元，使用微波爐消耗電能，需要花費0.50元/kW?h×6.7kW?h=3.35元，所以使用天然氣較經(jīng)濟；
優(yōu)缺點：
燃氣灶熱效率較低，電磁爐效率高；
天然氣燃燒時會造成大氣污染，電磁爐工作過程不會對環(huán)境造成污染．
答：
（1）小華家每天做飯、燒水需要消耗2.1×10⁷J熱量；
（2）若這些熱量靠燃氣灶提供，需要燃燒1m³燃氣；
（3）若這些熱量靠電磁爐提供，需要消耗6.7kW?h電能；
（4）使用燃氣灶較為經(jīng)濟（省錢），但熱效率太低且對環(huán)境有污染；使用電磁爐價格相對較貴，但節(jié)能（熱效率高）、環(huán)保且衛(wèi)生．

點評：本題考查了學(xué)生識別圖表的能力，并從表格中找到有用的信息，運用到解題過程．本題還從實際生活中常見的實例，鍛煉了學(xué)生解決實際問題的能力，并進行節(jié)能減排方面的教育．