Question

學(xué)習(xí)了電學(xué)和熱學(xué)知識(shí)后，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知：用電熱壺將20℃、15kg的水加熱到100℃，需要1.05元電費(fèi)，用煤氣灶做同樣的實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，已知煤爐燃燒所用無(wú)煙煤的熱值為3.4×10⁷J/kg，假設(shè)煤爐的利用效率為20%，無(wú)煙煤的價(jià)格是0.34元/kg，則須花費(fèi)多少錢？
（2）如果某地區(qū)可以同時(shí)供電、煤氣和煤，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度進(jìn)行綜合分析，你會(huì)建議使用哪種燃料？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：根據(jù)Q_吸=Cm△t可計(jì)算水吸收的熱量，根據(jù)η=

Q吸

Q放

×100%可計(jì)算所需的熱量，根據(jù)Q_放=qm可計(jì)算無(wú)煙煤的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算價(jià)格，比較價(jià)錢可知哪種最經(jīng)濟(jì)，但煤氣和煤都會(huì)污染環(huán)境，要提高環(huán)保意識(shí)．

解答：解：（1）Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁶J
∵η=

Q吸

Q放

×100%
∴Q放 =

Q吸

η

×100%=

5.04×106J

20%

×100%=2.52×10⁷J
∵Q_放=qm
∴m=

Q放

q

=

2.52×107J

3.4×107J/kg

≈ 0.74kg
0.74kg×0.34元/kg≈0.25元
答：如果使用無(wú)煙煤須花費(fèi)0.25元錢．
（2）從經(jīng)濟(jì)的角度使用無(wú)煙煤價(jià)格最低，從環(huán)保的角度用電污染最小．建議使用電．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)熱傳遞過(guò)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(yùn)用以及學(xué)生的環(huán)保意識(shí)．