Question

電飯鍋已進入了千家萬戶，正常使用時，鍋內的米飯煮熟后，它就自動換成保溫．其實，它還有“節(jié)電”的潛力可挖．小華同學通過多次實驗總結出了一個節(jié)電的小竅門，即當鍋內的米飯剛沸騰還沒有熟時，就立即切斷電源，利用電飯鍋加熱板的余熱將米飯煮熟．下表是小華同學在家里實驗時記錄的9月份的平均數(shù)據(jù)．（每次做飯用同樣的水量、米量）

9月份	三角牌
額定功率/W	1000
月平均環(huán)境溫度/℃	29～36
水量/kg	1.5
米量/kg	1.0
正常方法煮熟飯 電飯鍋工作的時間/min	24
用小竅門煮熟飯 電飯鍋工作的時間/min	17

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
（1）采用小華的節(jié)電小竅門煮一次米飯可節(jié)約多少電能？
（2）如果將節(jié)省的這些電能全部用來燒水，在1標準大氣壓下可以將多少20℃的水燒開？
[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）三峽工程完工后，其發(fā)電站每天可發(fā)電2.32×10⁸千瓦時．假設全國按3億戶家庭計，平均每戶每天煮一次米飯，用小華的節(jié)電方法一年（按360天計）節(jié)省的電能相當于三峽發(fā)電站幾天的發(fā)電量？

Answer 1

解：
（1）采用小竅門煮熟一次米飯節(jié)約的電能：
W=P（t₁-t₂）=1000W×（24min-17min）×60s=4.2×10⁵J；
（2）由題知，Q_吸=W
∵Q_吸=cm△t，
即：4.2×10⁵J=4.2×10³J/（kg?℃）×m×（100℃-20℃）
∴m=1.25kg；
（3）采用小竅門煮飯全國一年節(jié)省的電能：
W_總=4.2×10⁵J×360×3×10⁸=4.54×10¹⁶J≈1.26×10¹⁰ kW?h
相當于三峽發(fā)電站發(fā)電的天數(shù)：
n=≈54.3天．
答：（1）采用小華的節(jié)電小竅門煮一次米飯可節(jié)約4.2×10⁵J電能；
（2）如果將節(jié)省的這些電能全部用來燒水，在1標準大氣壓下可以將1.25kg20℃的水燒開；
（3）用小華的節(jié)電方法一年節(jié)省的電能相當于三峽發(fā)電站54.3天的發(fā)電量．
分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知采用小竅門煮熟一次米飯節(jié)省的時間，利用W=Pt求煮熟一次米飯節(jié)約的電能；
（2）由題知，Q_吸=W，而Q_吸=cm△t，據(jù)此求出水的質量；
（3）求出采用小竅門煮飯全國一年節(jié)省的電能，而知道發(fā)電站每天的發(fā)電量，可求相當于三峽發(fā)電站發(fā)電的天數(shù)．
點評：本題為電學和熱學的綜合計算題，考查了學生對吸熱公式、電功率公式的掌握和運用，增強了學生節(jié)能減排的意識，體現(xiàn)了學以致用，有意義！