Question

天燃氣是山西省的重要環保能源，“要說居家過日子變化最大的，莫過于從柴到煤，再到液化氣、管道煤氣，再到現在的天然氣�！� 如今天燃氣已經基本在全省覆蓋，電磁爐是新一代的智能爐具，小聰進行了調查，得出了下列數據，請按要求回答下列問題：

電磁爐
熱效率	90%
額定電壓	220V
額定功率	1000W
當地民用電價	0.5元/kW•h

（1）小聰用此電磁爐把2kg水從28℃加熱到100℃，需吸收多少熱量？需耗電多少kW•h？
（2）媽媽用天燃氣把同樣的水燒開，加熱前后，天燃氣表的示數如圖甲、乙所示，試求該天燃氣爐的熱效率。（天燃氣的熱值為3.6×10⁷J/m³）

（3）若天燃氣價格為2.5元/m³，請你從經濟、環保和節能等方面談談小明家選用哪種爐具更好，并說明理由。（設小明家一個月所需總熱量相當于燒開1500次同樣的水）
 

Answer 1

（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-28℃）=6.048×10⁵J；
∵Q_吸=W_電×90%；

∴消耗的電能： W_電= Q_吸 /η =6.048×10⁵J /0.9 =6.72×10⁵J≈1.86kW•h

（2）由煤氣表讀出所用煤氣的體積：V=0.49m³-0.45m³=0.04m³，
Q_放=Vq=0.04m³×3.6×10⁷J/m³=14.4×10⁵J；

 η= Q_吸/Q_放 =6.048×10⁵J/14.4×10⁵J=42%

（2）小聰家一個月的總熱量如果由電來供給，需耗電：1.86kW•h×1500=279kWh，
費用：0.5元×279=139.5元，
如果用天燃氣需0.04m³×1500=60m³，
費用：2.5元×60=150元，因此在目前價格情況下用電磁爐較經濟；
另外電磁爐對環境無污染，且熱效率也高，既節能又環保。

【解析】（1）知道水的質量、初溫和末溫，可由吸熱公式求水吸收的熱量；知道熱效率，利用Q_吸=W_電×90%求消耗的電能；（2）由煤氣表讀出所用煤氣的體積，利用Q放=mV求煤氣完全燃燒放出的熱量，利用效率公式求煤氣爐的熱效率；（3）水吸收相同的熱量，比較使用電磁爐和煤氣所消耗的費用，同時還要考慮兩種灶具對環境是否有污染，即可得出結論。

【點撥】本題考查了學生識別圖表的能力，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，鍛煉了學生解決實際問題的能力，并進行節能減排方面的教育。