Question

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，小明同學進行了相關調查，得到的有關數(shù)據(jù)見下表。

燃氣灶		電磁爐
熱效率	25％	熱效率	90％
天然氣熱值	8.0´107J·m-3	額定功率	1000 W

（1）在一個標準大氣壓下，小明想把一壺盛有質量為2 kg溫度為20 ℃的水燒開，所需熱量是多少？
（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，需要消耗多少度的電能?

Answer 1

（1）6.72×10⁵J  （2）0.0336 m³    （3）0.21 kW·h

試題分析：已知：c=4.2×10³J/（kg ·℃）  m="2" kg  t=100℃  t₀="20" ℃ h₁=25％  η₂=90％
q＝8×10⁷J/m³
求：（1）Q _吸；（2）V；（3）W_電                                                                （1分）
解：（1）Q _吸=cm（t－t₀）=4.2×10³J/（kg ·℃）×2 kg ×（100－20）℃ =6.72×10⁵J （2分）
（2）Q_放＝ Q_吸/h₁＝6.72×10⁵J/25％＝2.688×10⁶ J （1分）
V＝Q_放/q＝2.688×10⁶J/（8×10⁷J/m³）＝0.0336 m³（1分）
（3）W_電＝Q_吸/h₂＝6.72×10⁵J/90％≈7.47×10⁵J≈0.21 kW·h （1分）
答：所需熱量是6.72×10⁵J；需要燃燒0.0336 m³燃氣；需要消耗0.21 kW·h的電能
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯(lián)系，使學生覺得學了物理有用，從數(shù)據(jù)表格中得到相關信息是本題的關鍵．