Question

天燃气是山西省的重要环保能源，“要说居家过日子变化最大的，莫过于从柴到煤，再到液化气、管道煤气，再到现在的天然气。” 如今天燃气已经基本在全省覆盖，电磁炉是新一代的智能炉具，小聪进行了调查，得出了下列数据，请按要求回答下列问题：

电磁炉
热效率	90%
额定电压	220V
额定功率	1000W
当地民用电价	0.5元/kW•h

（1）小聪用此电磁炉把2kg水从28℃加热到100℃，需吸收多少热量？需耗电多少kW•h？
（2）妈妈用天燃气把同样的水烧开，加热前后，天燃气表的示数如图甲、乙所示，试求该天燃气炉的热效率。（天燃气的热值为3.6×10⁷J/m³）

（3）若天燃气价格为2.5元/m³，请你从经济、环保和节能等方面谈谈小明家选用哪种炉具更好，并说明理由。（设小明家一个月所需总热量相当于烧开1500次同样的水）
 

Answer 1

（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-28℃）=6.048×10⁵J；
∵Q_吸=W_电×90%；

∴消耗的电能： W_电= Q_吸 /η =6.048×10⁵J /0.9 =6.72×10⁵J≈1.86kW•h

（2）由煤气表读出所用煤气的体积：V=0.49m³-0.45m³=0.04m³，
Q_放=Vq=0.04m³×3.6×10⁷J/m³=14.4×10⁵J；

 η= Q_吸/Q_放 =6.048×10⁵J/14.4×10⁵J=42%

（2）小聪家一个月的总热量如果由电来供给，需耗电：1.86kW•h×1500=279kWh，
费用：0.5元×279=139.5元，
如果用天燃气需0.04m³×1500=60m³，
费用：2.5元×60=150元，因此在目前价格情况下用电磁炉较经济；
另外电磁炉对环境无污染，且热效率也高，既节能又环保。

【解析】（1）知道水的质量、初温和末温，可由吸热公式求水吸收的热量；知道热效率，利用Q_吸=W_电×90%求消耗的电能；（2）由煤气表读出所用煤气的体积，利用Q放=mV求煤气完全燃烧放出的热量，利用效率公式求煤气炉的热效率；（3）水吸收相同的热量，比较使用电磁炉和煤气所消耗的费用，同时还要考虑两种灶具对环境是否有污染，即可得出结论。

【点拨】本题考查了学生识别图表的能力，并从表格中找到有用的信息，运用到解题过程．本题还从实际生活中常见的实例，锻炼了学生解决实际问题的能力，并进行节能减排方面的教育。