Question

（2011?貴港）某同學為了探究節能問題，分別用電磁爐和煤氣爐（使用煤氣）給質量為2.5kg的水加熱，實驗數據如下表．
（煤氣的熱值是4.0×10⁷J/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）

	氣、電能耗對比		氣、電能耗對比
	加熱前		加熱后
	電磁爐	煤氣爐	電磁爐	煤氣爐
水的溫度	15℃	15℃	95℃	95℃
電或煤氣的用量	0.00J	0.00m3	9.20×105J	4.00×10-2m3

（1）水吸收的熱量是多少焦？
（2）電磁爐和煤氣爐的效率分別是多少？（效率是指有效利用的能量與爐具消耗的總能量的比值）
（3）本實驗中，電磁爐和煤氣爐相比，哪一個更節能？為什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由題知，加熱這些水需要的電能和需要的煤氣，計算消耗的總能量，利用效率公式求電磁爐和煤氣爐的效率；
（3）通過分析計算結果，得出哪一種更節能．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（95℃-15℃）
=8.4×10⁵J；
（2）加熱水需要的電能：
W_電=9.20×10⁵J，
電磁爐的效率：
η_電=

Q吸

W電

=

8.4×105J

9.2×105J

≈91.3%，
加熱水需要的煤氣：
v=4.00×10^-2m³，
燃燒煤氣放出的熱量：
Q=vq=4.00×10^-2m³×4.0×10⁷J/m³=1.6×10⁶J，
煤氣爐的效率：
η_煤=

Q吸

Q

=

8.4×105J

1.6×106J

=52.5%，
（3）由（2）可知，∵電磁爐的效率比煤氣爐的效率高，
∴加熱相同的水，電磁爐消耗的電能少，
∴電磁爐更節能．
答：（1）水吸收的熱量是8.4×10⁵J；
（2）電磁爐和煤氣爐的效率分別是91.3%、52.5%；
（3）本實驗中的電磁爐與煤氣爐相比，電磁爐的效率高，更節能．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，通過做題使學生覺得學了物理有用，同時加強了學生的節能意識．