题目内容
天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具.为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见下表.
如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106 J.
(1)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)
(2)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90 min,该电磁炉的热效率是多少?
(3)通过计算说明使用哪种炉具更省钱?
(4)若小杰家的进户线上装有一空气开关,当电流达到20 A时,空气开关将自动“跳闸”切断电流.当该电磁炉正常工作时,小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少?
解析:
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(12分)解:(1)由η1=Q/Q总=Q/(qV)得:燃烧的天然气体积为: V=Q/(qη1)=8.0×106 J/(40%×8.0×107 J/m3)=0.25 m3 3分 (2)电磁炉作的功:W=Pt=2000 W×90×60 s=1.08×107 J=3 kW·h 2分 电磁炉热效率为:η2=Q/W=8.0×106 J/1.08×107 J=74.1% 2分 (3)用天然气炉的费用为:0.25 m3×2元/ m3=0.5元 用电磁炉的费用为:3 kW·h×0.5元/kW·h=1.5元 通过计算可知:用天然气炉更省钱. 2分 (4)能接入的总功率是:P总=UI=220 V×20 A=4400 W 2分 还能接入用电器的最大功率是:P,=P总-P=4400 W-2000 W=2400 W 1分 |
天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具。为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见表。
如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J。
⑴ 若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)
⑵ 若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min,该电磁炉的热效率是多少?
⑶ 通过计算说明使用哪种炉具更省钱?
⑷ 若小杰家的进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关将自动“跳闸”切断电流。当该电磁炉正常工作时,小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少?
| 天燃气灶 | 电 磁 炉 | ||
| 热效率 | 40% | 额定电压 | 220v |
| 天然气热值 | 8.0×107J/m3 | 额定功率 | 2000W |
| 天然气价格 | 2元/ m3 | 市电价格 | 0.5元/kW?h |