Question

2009年12月5日，肇庆市供电局在节能展示厅为同学们做了如下实验：
分别用电磁炉和煤气炉（使用液化石油气）将1.5kg的水从20℃加热到85℃，实验数据如图所示．[液化石油气的热值是4.9×10⁷J/m³，水的比热容是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J？
（2）电磁炉和煤气炉的效率分别是多少？
（3）本实验中的电磁炉与煤气炉相比，哪一个更节能？为什么？

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）由题知，加热这些水需要的电能和需要的煤气，计算消耗的总能量，利用效率公式求电磁炉和煤气炉的效率；
（3）通过分析计算结果，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）∵1kW?h=3.6×10⁶J，
∴加热水需要的电能：
W_电=0.13度=0.13kW?h=0.13×3.6×10⁶J=4.68×10⁵J，
电磁炉的效率：
η_电=

Q吸

W电

×100%=

4.095×105J

4.68×105J

×100%=87.5%，
加热水需要的煤气：
v=15L=15×10^-3m³，
燃烧煤气放出的热量：
Q=vq=15×10^-3m³×4.9×10⁷J/m³=7.35×10⁵J，
煤气炉的效率：
η_煤=

Q吸

Q

×100%=

4.095×105J

7.35×105J

× 100%=55.7%，
（3）由（2）可知，∵电磁炉的效率比煤气炉的效率高，
∴电磁炉更节能．
答：（1）水吸收的热量是4.095×10⁵J；
（2）电磁炉和煤气炉的效率分别是87.5%、55.7%；
（3）本实验中的电磁炉与煤气炉相比，电磁炉的效率高，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．