Question

燃氣灶是目前許多家庭普及使用的爐具，而電磁爐則是新一代的智能爐具．為了比較它們的優(yōu)劣，小明同學進行了相關調(diào)查，得到的有關數(shù)據(jù)見下表．

燃氣灶		電磁爐
熱效率	25%	熱效率	90%
天然氣熱值	8.0×107J/m3	額定功率	1000W
天然氣價格	2元/m3	市電價格	0.5元/kW?h

如果小明家每天做飯、燒水所需熱量為8.0×10⁶J．
（1）若這些熱量靠天然氣提供，需要燃燒多少然氣？
（2）若這些熱量靠電磁爐提供，需要消耗多少電能？
（3）你認為這兩種爐具各有什么優(yōu)缺點？
（4）“綠色奧運“正向我們走來，作為一名中學生，請你從物理學的角度提出一條建議．

Answer 1

分析：（1）知道水吸收的熱量和燃氣灶的效率，利用效率公式求天然氣燃燒放出的熱量，再根據(jù)燃料燃燒放熱公式求需要燃氣的體積；
（2）知道水吸收的熱量和電磁爐的熱效率，利用效率公式求需要消耗的電能；
（3）從節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保、熱效率等方面分析；
（4）不亂扔垃圾、用電磁爐代替煤氣爐、減少機動車輛的尾氣的排放等都屬于環(huán)保的合理做法．

解答：解：（1）∵燃氣灶的熱效率：
η₁=

Q吸

Q放

=25%，
∴燃氣燃燒釋放的熱量：
Q_放=

Q吸

η1

=

8×106J

25%

=3.2×10⁷J，
所需燃氣：
V=

Q放

q

=

3.2×107J

8×107J/m3

=0.4m³；
（2）∵電磁爐的熱效率η₂為90%，
∴W_電=

Q吸

η2

=

8×106J

90%

≈8.9×10⁶J≈2.5kW?h；
（3）使用燃氣灶較為經(jīng)濟（省錢），但熱效率太低且對環(huán)境有污染；使用電磁爐價格相對較貴，但節(jié)能（熱效率高）、環(huán)保且衛(wèi)生；
（4）不亂扔垃圾可以保護環(huán)境，用天然氣代替煤可以保護空氣，減少二氧化硫的排放，都屬于環(huán)保的合理做法．
答：（1）若這些熱量靠燃氣灶提供，需要燃燒0.4m³燃氣．
（2）若這些熱量靠電磁爐提供，需要消耗2.5kW?h電能．
（3）使用燃氣灶較為經(jīng)濟（省錢），但熱效率太低且對環(huán)境有污染；使用電磁爐價格相對較貴，但節(jié)能（熱效率高）、環(huán)保且衛(wèi)生．
（4）不亂扔垃圾、用電磁爐代替煤氣爐．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯(lián)系，使學生覺得學了物理有用，從數(shù)據(jù)表格中得到相關信息是本題的關鍵．環(huán)境問題是社會關注的問題，同時與之相關的問題就成為中考的重點．