Question

5．節(jié)約能源是當(dāng)今社會發(fā)展的重要標(biāo)志，也得到了絕大多數(shù)人的認(rèn)可，所以現(xiàn)代家庭做飯使用的大多是電磁爐或液化氣灶．某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)過熱學(xué)知識后，想進(jìn)一步判斷一下這兩種做飯方式哪一個(gè)更節(jié)能．于是他們利用家里的電磁爐和液化氣灶做了如下實(shí)驗(yàn)：用液化氣灶將1.5kg的水從20℃加熱到85℃，[液化氣的熱值q=4.9×10⁷J/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）將 1.5kg的水從20℃加熱到85℃，水吸收的熱量是多少？
（2）實(shí)驗(yàn)過程中用去液化氣0.013m³，試計(jì)算此次實(shí)驗(yàn)液化氣灶的熱效率是多少？
（3）學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過查閱資料得知，電磁爐的熱效率一般為87.5%，試判斷哪一種加熱方式更節(jié)能．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)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）計(jì)算出加熱這些水需要的液化氣消耗的總能量，利用效率公式求液化氣灶的效率；
（3）通過分析液化氣灶和電磁爐的效率，得出哪一種更節(jié)能．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（85℃-20℃）=4.095×10⁵J；
（2）燃燒液化氣放出的熱量：
Q=vq=4.9×10⁷J/m³×0.013m³=6.37×10⁵J；
液化爐的效率：
η_灶=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{液}}$=$\frac{4.095×1{0}^{5}J}{6.37×1{0}^{5}J}$≈64.3%；
（3）因?yàn)橐夯瘹庠畹臒嵝�率�?4.3%，小于電磁爐的熱效率87.5%，所以使用電磁爐會更節(jié)能．
故答案為：（1）水吸收的熱量是4.095×10⁵J；
（2）此次實(shí)驗(yàn)液化氣灶的熱效率是64.3%；
（3）使用電磁爐會更節(jié)能．

點(diǎn)評 本題考查了熱量的計(jì)算、效率的計(jì)算，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識．