Question

一住宅小区的电价是0.6元/度，液化石油气每罐（内装液化石油气15kg）100元，木炭5元/kg．液化石油气的热值为4.2×l0⁷J/kg，木炭的热值为3.4×10⁷ J/kg．使用以上能源，理论上

木炭

 最便宜．
小明选取器材“烧水锅（容积20L）、电炉（220V  1500W）、液化石油气炉、炭炉、温度计、停表、天平、电子秤”对有关能源的实际使用效率进行探究．
（1）把盛满水的烧水锅放在电炉上，用停表测量加热时间t，根据公式

W=Pt

 可算出消耗的电能，再算出所需的电费M．
（2）用温度计测量加热时间内水的温度变化△t，计算M/△t的值．M/△t值表示

水温每升高1℃所消耗电能的电费

．
（3）把盛满水的烧水锅放在液化石油气炉上加热，根据公式

Q=cm△t和Q=mq

 可算出消耗的液化石油气．
（4）用温度计测量

质量为m的木炭完全燃烧后

 水的温度变化△t．推算

M

△t

的值．
（5）比较两种能源的

M

△t

的值．

Answer 1

分析：提供相同的能量，分别计算出需要的电费、液化的费用、木炭的费用，然后比较得出哪种最便宜；
（1）直接利用W=Pt可求出消耗的电能；
（2）先明确分子和分母的含义，然后得出

M

△t

的含义；
（3）先利用温度计测出水的初温和末温，然后根据Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据Q=mq即可求出液化石油气的质量；
（4）用温度计测量质量为m的木炭完全燃烧后水的温度变化△t，求出用木炭的费用，计算

M

△t

的值．

解答：解：假设提供的能量为3.6×10⁶J=1度，则
需要的电费：0.6元/度×1度=0.6元；
需要液化气的质量：
m_气=

Q

q气

=

3.6×106J

4.2×107J/kg

≈0.086kg，费用：

100元

15kg

×0.086kg≈0.57元；
需要木炭的质量：
m_炭=

Q

q炭

=

3.6×106J

3.4×107J/kg

≈0.11kg，费用：5元/kg×0.11kg=0.55元；
可见，理论上木炭最便宜．
（1）已知电炉的功率和加热时间，可直接利用W=Pt求出消耗的电能；
（2）

M

△t

中，分子表示电费的价格，分母表示温度的变化量，因此

M

△t

表示加热时使水温每升高1℃所消耗电能的电费；
（3）把盛满水的烧水锅放在液化石油气炉上加热，用温度计测量出水的初温和末温，再利用Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据Q=mq即可求出液化石油气的质量；
（4）用温度计测量质量为m的木炭完全燃烧后水的温度变化△t，求出用木炭的费用M′，并得出

M′

△t

的比值，
故答案为：木炭；（1）W=Pt；（2）水温每升高1℃所消耗电能的电费；（3）Q=cm△t和Q=mq；（4）质量为m的木炭完全燃烧后．

点评：本题考查了消耗电能的计算、热量计算以及燃料完全燃烧公式的应用，涉及到实验步骤的完善，需要弄清实验原理，有一定的难度！