Question

2009年12月5日，肇慶市供電局在節能展示廳為同學們做了如下實驗：
分別用電磁爐和煤氣爐（使用液化石油氣）將1.5kg的水從20℃加熱到85℃，實驗數據如圖所示．[液化石油氣的熱值是4.9×10⁷J/m³，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）將1.5kg的水從20℃加熱到85℃，水吸收的熱量是多少J？
（2）電磁爐和煤氣爐的效率分別是多少？
（3）本實驗中的電磁爐與煤氣爐相比，哪一個更節能？為什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由題知，加熱這些水需要的電能和需要的煤氣，計算消耗的總能量，利用效率公式求電磁爐和煤氣爐的效率；
（3）通過分析計算結果，得出哪一種更節能．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（85℃-20℃）
=4.095×10⁵J，
（2）∵1kW?h=3.6×10⁶J，
∴加熱水需要的電能：
W_電=0.13度=0.13kW?h=0.13×3.6×10⁶J=4.68×10⁵J，
電磁爐的效率：
η_電=

Q吸

W電

×100%=

4.095×105J

4.68×105J

×100%=87.5%，
加熱水需要的煤氣：
v=15L=15×10^-3m³，
燃燒煤氣放出的熱量：
Q=vq=15×10^-3m³×4.9×10⁷J/m³=7.35×10⁵J，
煤氣爐的效率：
η_煤=

Q吸

Q

×100%=

4.095×105J

7.35×105J

× 100%=55.7%，
（3）由（2）可知，∵電磁爐的效率比煤氣爐的效率高，
∴電磁爐更節能．
答：（1）水吸收的熱量是4.095×10⁵J；
（2）電磁爐和煤氣爐的效率分別是87.5%、55.7%；
（3）本實驗中的電磁爐與煤氣爐相比，電磁爐的效率高，更節能．

點評：本題考查了熱量的計算、效率的計算，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節能意識．