Question

近期某地电价0.6元/度，液化石油气每罐（内装液化石油气15㎏）100元，木炭5元/㎏．液化石油气的热值为4.2×10⁷J/㎏，木炭的热值为3.4×10⁷J/㎏．使用上述三种能源，理论上

 

最便宜．
实际上各种能源使用的效率差别较大．这三种能源在家庭日常生活中哪种更经济呢？小明制定了探究计划．除上述三种能源外，所需物品如下：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．
小明首先选择电能探究，他的探究设计如下．
（1）把盛满水的烧水锅放在电炉上，用停表测量加热时间t，用公式

 

 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

表示

 

．
请你在液化石油气和木炭中选择一种，帮助小明完成探究设计．
（3）把盛满水的烧水锅放在

 

．
（4）用温度计测量

 

水的温度变化△t．计算

M

△t

的值．
（5）比较两种能源的

M

△t

的值．

Answer 1

分析：从理论上计算，假设提供3.6×10⁶J的能量，需要交电费、需要完全燃烧液化气的质量及费用、需要完全燃烧木炭的质量及费用，进行比较得出哪种最便宜；
（1）知道电炉的电功率和加热时间，利用W=Pt求消耗的电能；
（2）为便于比较，求出水每升高1℃所消耗电能的电费；
（3）选择木炭，把盛满水的烧水锅放在炭炉上；
（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3.6×10⁶J的能量，
用电：0.6元/度×3.6×10⁶J=0.6元；
用液化气：
m_气=

3.6×106J

4.2×107J/㎏

≈0.086kg，费用：

100元

15kg

×0.086kg≈0.57元；
用木炭：
m_炭=

3.6×106J

3.4×107J/㎏

≈0.11kg，费用：5元/kg×0.11kg=0.55元；
可见，从理论上计算得出，用木炭最便宜；
（1）知道电炉的电功率和加热时间，利用W=Pt求消耗的电能；
（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

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炭炉上；
（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
故答案为：木炭，W=Pt，加热时使水温每升高1℃所消耗电能的电费，炭炉，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、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，有难度！