Question

學(xué)習(xí)了電學(xué)和熱學(xué)知識(shí)后，小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知：用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，需要1.05元電費(fèi)．用煤氣灶做同樣的實(shí)驗(yàn)，則需要消耗0.42元的煤氣．已知c_水=4.2×10³J/（kg?℃）．
（1）如果使用煤爐做同樣的實(shí)驗(yàn)，已知煤爐燃燒所用無(wú)煙煤的熱值為3.4×10⁷J/kg．假如煤爐的熱能利用率為20%，無(wú)煙煤的價(jià)格是0.34元/㎏，則需花費(fèi)

 

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（2）如果某地區(qū)可以同時(shí)提供電、煤氣和煤，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等角度綜合分析，你會(huì)建議使用哪種燃料？請(qǐng)闡明理由．
答：

 

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Answer 1

分析：知道水的質(zhì)量、比熱容和水升高的溫度值，利用吸熱公式求實(shí)驗(yàn)中水吸收的熱量；
（1）求出了實(shí)驗(yàn)中水吸收的熱量，又知道無(wú)煙煤的熱值和煤爐的熱能利用率，利用Q_吸=Q_放×η=mqη計(jì)算需要的無(wú)煙煤，又知道無(wú)煙煤的價(jià)格，可以算出用無(wú)煙煤加熱的花費(fèi)；
（2）通過(guò)分析燒開(kāi)同一壺水的花費(fèi)以及污染大小，選擇使用哪種燃料．

解答：解：用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁶J．
（1）∵Q_吸=Q_放×η=mqη，
∴燒開(kāi)這壺水需要無(wú)煙煤：
m=

Q吸

qη

=

5.04×106J

3.4×107J/kg×20%

≈ 0.74kg，
用無(wú)煙煤加熱的花費(fèi)：
0.34元/kg×0.74kg≈0.25元．
（2）用電熱壺將20℃的15㎏的水加熱到100℃，需要1.05元電費(fèi)、需要消耗0.42元的煤氣、0.25元的無(wú)煙煤．雖然無(wú)煙煤花費(fèi)少，但燃燒時(shí)產(chǎn)生廢氣，污染大；用電，無(wú)污染，但花費(fèi)高；用煤氣污染小、價(jià)格適中，所以建議使用煤氣．
故答案為：（1）0.25元；
（2）選擇煤氣，因?yàn)槊簹鈨r(jià)格適中，且污染�。�

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保的意識(shí)．