Question

學習了電學和熱學知識后，小明通過實驗得知：用電熱壺將20℃、15kg的水加熱到100℃，需要1.05元電費，用煤氣灶做同樣的實驗，需要消耗0.42元的煤氣．已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）．
（1）如果使用煤爐做同樣的實驗，已知煤爐燃燒所用無煙煤的熱值為3.4×10⁷J/kg，假設煤爐的利用效率為20%，無煙煤的價格是0.34元/kg，則須花費多少錢？
（2）如果某地區可以同時供電、煤氣和煤，從經濟和環保的角度進行綜合分析，你會建議使用哪種燃料？請簡要說明理由．

Answer 1

解：（1）Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁶J
∵η=
∴==2.52×10⁷J
∵Q_放=qm
∴m==
0.74kg×0.34元/kg≈0.25元
答：如果使用無煙煤須花費0.25元錢．
（2）從經濟的角度使用無煙煤價格最低，從環保的角度用電污染最小．建議使用電．
分析：根據Q_吸=Cm△t可計算水吸收的熱量，根據η=可計算所需的熱量，根據Q_放=qm可計算無煙煤的質量，進一步計算價格，比較價錢可知哪種最經濟，但煤氣和煤都會污染環境，要提高環保意識．
點評：本題考查學生對熱傳遞過程中的吸熱公式，燃料燃燒放出熱量公式及熱效率公式的綜合運用以及學生的環保意識．