题目内容
(2009?杜集区模拟)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.
如果小明家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J
(1)若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
(2)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少焦耳的电能?
(3)若这些热量都被水吸收,能把多少质量的水从初温为20℃加热到100℃?
(4)你认为这两种炉具各有什么优缺点?
燃气灶 | 电磁炉 | ||
热效率 | 25% | 热效率 | 80% |
天然气热值 | 8.0×107J?m-3 | 额定功率 | 1000W |
天然气价格 | 2元/m3 | 市电价格 | 0.5元/kW?h |
(1)若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
(2)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少焦耳的电能?
(3)若这些热量都被水吸收,能把多少质量的水从初温为20℃加热到100℃?
(4)你认为这两种炉具各有什么优缺点?
分析:(1)知道水吸收的热量和燃气灶的效率,利用效率公式求天然气燃烧放出的热量,再根据燃料燃烧放热公式求需要燃气的体积;
(2)知道水吸收的热量和电磁炉的热效率,利用效率公式求需要消耗的电能;
(3)已知吸收的热量,根据公式Q=cm△t可求水的质量;
(4)从节能、经济、环保、热效率等方面分析.
(2)知道水吸收的热量和电磁炉的热效率,利用效率公式求需要消耗的电能;
(3)已知吸收的热量,根据公式Q=cm△t可求水的质量;
(4)从节能、经济、环保、热效率等方面分析.
解答:解:(1)∵燃气灶的热效率:
η1=
=25%;
∴燃气燃烧释放的热量:
Q放=
=
=3.2×107J,
所需燃气:
V=
=
=0.4m3 ;
答:若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧0.4m3 燃气;
(2)∵电磁炉的热效率为80%,
∴W电=
=
=1×107J;
答:若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗1×107J电能;
(3)水的质量m=
=
=23.8kg;
答:若这些热量都被水吸收,能把23.8kg的水从初温为20℃加热到100℃;
(4)使用燃气灶较为经济(省钱),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(热效率高)、环保且卫生.
η1=
Q吸 |
Q放 |
∴燃气燃烧释放的热量:
Q放=
Q吸 |
η1 |
8×106J |
25% |
所需燃气:
V=
Q放 |
q |
3.2×107J |
8×107J/m3 |
答:若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧0.4m3 燃气;
(2)∵电磁炉的热效率为80%,
∴W电=
Q吸 |
η2 |
8×106J |
80% |
答:若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗1×107J电能;
(3)水的质量m=
Q吸 |
c△t |
8×106J |
4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃) |
答:若这些热量都被水吸收,能把23.8kg的水从初温为20℃加热到100℃;
(4)使用燃气灶较为经济(省钱),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(热效率高)、环保且卫生.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用,从数据表格中得到相关信息是本题的关键.
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