Question

學習了電學和熱學知識后，小華通過實驗得知：用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，需要1.05元電費．用煤氣灶做同樣的實驗，則需要消耗0.42元的煤氣．已知c_水=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．假如煤爐的熱能利用率為20%，無煙煤的價格是0.34元/㎏，則需花費 ______．
（2）如果某地區可以同時提供電、煤氣和煤，從經濟和環保等角度綜合分析，你會建議使用哪種燃料？請闡明理由．
答：______．

Answer 1

用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁶J．
（1）∵Q_吸=Q_放×η=mqη，
∴燒開這壺水需要無煙煤：
m=

Q吸

qη

=

5.04×106J

3.4×107J/kg×20%

≈ 0.74kg，
用無煙煤加熱的花費：
0.34元/kg×0.74kg≈0.25元．
（2）用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，需要1.05元電費、需要消耗0.42元的煤氣、0.25元的無煙煤．雖然無煙煤花費少，但燃燒時產生廢氣，污染大；用電，無污染，但花費高；用煤氣污染小、價格適中，所以建議使用煤氣．
故答案為：（1）0.25元；
（2）選擇煤氣，因為煤氣價格適中，且污染小．