Question

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。

燃气灶		电磁炉
热效率	25％	热效率	90％
天然气热值	8.0´107J·m-3	额定功率	1000 W

（1）在一个标准大气压下，小明想把一壶盛有质量为2 kg温度为20 ℃的水烧开，所需热量是多少？
（2）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧多少燃气?
（3）若这些热量靠电磁炉提供，需要消耗多少度的电能?

Answer 1

（1）6.72×10⁵J  （2）0.0336 m³    （3）0.21 kW·h

试题分析：已知：c=4.2×10³J/（kg ·℃）  m="2" kg  t=100℃  t₀="20" ℃ h₁=25％  η₂=90％
q＝8×10⁷J/m³
求：（1）Q _吸；（2）V；（3）W_电                                                                （1分）
解：（1）Q _吸=cm（t－t₀）=4.2×10³J/（kg ·℃）×2 kg ×（100－20）℃ =6.72×10⁵J （2分）
（2）Q_放＝ Q_吸/h₁＝6.72×10⁵J/25％＝2.688×10⁶ J （1分）
V＝Q_放/q＝2.688×10⁶J/（8×10⁷J/m³）＝0.0336 m³（1分）
（3）W_电＝Q_吸/h₂＝6.72×10⁵J/90％≈7.47×10⁵J≈0.21 kW·h （1分）
答：所需热量是6.72×10⁵J；需要燃烧0.0336 m³燃气；需要消耗0.21 kW·h的电能
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．