题目内容
燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具，为了比较它们的优劣，小明同学进行了相关调查，得到的有关数据见下表．| 燃气灶 | 电磁炉 | ||
| 热效率 | 25% | 热效率 | 90% |
| 天然气热值 | 8.0×107J/m3 | 额定功率 | 1000W |
| 天然气价格 | 2元/m3 | 市电价格 | 0.5元/KW?h |
| 用电磁炉烧开一壶水：水的质量m=2kg，初温t0=20℃ | |||
（1）烧开这壶水，水吸收多少热量？
（2）若这些热量靠电磁炉提供，需要消耗多少电能？
（3）你认为这两种炉具各有什么优缺点？（两炉具各写一点）
分析：（1）由表格可知水的质量及初温，可由比热公式可求得烧开这壶水时所吸收的热量；
（2）由电磁炉的热效率及效率公式可求得需要消耗的电能值；
（3）通过计算可求出烧开一壶同样的水需要的天然气的体积及消耗的电能，则由它们价格可求得需要的费用，则可知两种灶具哪一种更经济；同时还要考虑两种灶具对环境是否有污染．
（2）由电磁炉的热效率及效率公式可求得需要消耗的电能值；
（3）通过计算可求出烧开一壶同样的水需要的天然气的体积及消耗的电能，则由它们价格可求得需要的费用，则可知两种灶具哪一种更经济；同时还要考虑两种灶具对环境是否有污染．
解答：解：（1）水吸收的热量Q=mc△t=2kg×4.2×103J/（kg?℃）×（100℃-20℃）=6.72×105J；
（2）用电磁炉加热时，需消耗的电能W=
=
=7.5×105J=0.21KW?h
（3）若使用燃气灶需要的燃烧的总热量Q1=
=
=2.688×106J
则需要的燃气的体积V=
=
= 0.0336m3
则需要的花费为0.0336m3×2元/m3≈0.067元；
如果采用电磁炉时，烧开同一壶水所需要的花费为：0.21kw?h×0.5元/kw?h=0.105元．
故使用燃气灶较为经济，但热效率太低且对环境有污染；使用电磁炉价格相对较贵，但节能、环保且卫生．
答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）用电磁炉加热时需消耗的电能为0.21度；
（3）使用燃气灶较为经济，但热效率太低且对环境有污染；使用电磁炉价格相对较贵，但节能、环保且卫生．
（2）用电磁炉加热时，需消耗的电能W=
| Q |
| 90% |
| 6.72×105J |
| 90% |
（3）若使用燃气灶需要的燃烧的总热量Q1=
| Q |
| 25% |
| 6.72×105J |
| 25% |
则需要的燃气的体积V=
| Q1 |
| q |
| 2.688×106J |
| 8.0×107J/m3 |
则需要的花费为0.0336m3×2元/m3≈0.067元；
如果采用电磁炉时，烧开同一壶水所需要的花费为：0.21kw?h×0.5元/kw?h=0.105元．
故使用燃气灶较为经济，但热效率太低且对环境有污染；使用电磁炉价格相对较贵，但节能、环保且卫生．
答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）用电磁炉加热时需消耗的电能为0.21度；
（3）使用燃气灶较为经济，但热效率太低且对环境有污染；使用电磁炉价格相对较贵，但节能、环保且卫生．
点评：本题综合考查了电功及比热公式，需理解热效率的定义、物体吸收的热量及消耗的能量的关系．
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