Question

5．节约能源是当今社会发展的重要标志，也得到了绝大多数人的认可，所以现代家庭做饭使用的大多是电磁炉或液化气灶．某物理学习小组的同学在学习过热学知识后，想进一步判断一下这两种做饭方式哪一个更节能．于是他们利用家里的电磁炉和液化气灶做了如下实验：用液化气灶将1.5kg的水从20℃加热到85℃，[液化气的热值q=4.9×10⁷J/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）将 1.5kg的水从20℃加热到85℃，水吸收的热量是多少？
（2）实验过程中用去液化气0.013m³，试计算此次实验液化气灶的热效率是多少？
（3）学习小组的同学通过查阅资料得知，电磁炉的热效率一般为87.5%，试判断哪一种加热方式更节能．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）计算出加热这些水需要的液化气消耗的总能量，利用效率公式求液化气灶的效率；
（3）通过分析液化气灶和电磁炉的效率，得出哪一种更节能．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（85℃-20℃）=4.095×10⁵J；
（2）燃烧液化气放出的热量：
Q=vq=4.9×10⁷J/m³×0.013m³=6.37×10⁵J；
液化炉的效率：
η_灶=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{液}}$=$\frac{4.095×1{0}^{5}J}{6.37×1{0}^{5}J}$≈64.3%；
（3）因为液化气灶的热效率为64.3%，小于电磁炉的热效率87.5%，所以使用电磁炉会更节能．
故答案为：（1）水吸收的热量是4.095×10⁵J；
（2）此次实验液化气灶的热效率是64.3%；
（3）使用电磁炉会更节能．

点评 本题考查了热量的计算、效率的计算，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能意识．