Question

隨著“西氣東輸”，天然氣進入揚州市民家庭，小明家已經開始使用天然氣了。小明家原來就有個電磁爐，小明想究竟使用哪種能源更劃算呢?小明開始實驗并收集有關數(shù)據：

(1)小明在水壺里放人5000cm³、20℃的水，記錄下當時的氣量表示數(shù)是134．731 m³；隨后點火并將火調至最大燒水，開始同步計時；當水燒至沸騰時，氣量表讀數(shù)為l34．871 m³，需時24min。小明查到天然氣熱值約為4．0×10⁷J／n?，單價2．2元/ m³。燒開這壺水，水需要吸收多少熱量?小明家天然氣爐具的效率是多少?

 [1標準大氣壓，c_水=4．2×l0³J／(kg?℃)]

(2)小明又取相同的水在電磁爐上加熱，使用功率為1000W檔正常工作將水熱至沸騰，需時30min。揚州的電費價格為0．5元／度。使用電磁爐燒開這壺水，需消耗多少電能?花費多少電費？

(3)你建議小明家使用哪種能源?請說明2點理由。

Answer 1

（1）水吸收的熱量

M=v=1g/cm³ ×5000g=5kg

Q_吸 ＝cm(t-t0) =4.2×10³ J/(kg℃) ×5kg ×(100℃-20℃)=1.68×10⁶J  

天然氣爐具的效率

Q_放＝4.0×10³ J /m³×(134.87 m³-134.731 m³) = 5.6×10⁶ J

Q/ Q_放

（2）消耗的電能W=Pt=1kW×0．5h=0．5kW?h

花費的電費0.5度×0.5元/度＝0.25元

（3）建議使用電磁爐．

電磁爐效率 Q_吸/W= 0．93=93％>30%

天然氣費用

 (134．87 m³- l34．731 m³)×2．2元/ m³．0.31元>0．25元

使用天然氣會放出二氧化碳等氣體，使用電能比較清潔。