Question

小明家里燒水都是用液化氣，可近一段時間液化氣價格不斷上漲，小明的媽媽常常抱怨，小明對媽媽說，我們用電熱水器來燒開水吧，可媽媽說，用電可能還貴些，燒煤或許便宜些．于是小明分別對用煤、用電、用液化氣燒水進(jìn)行觀察和估測．他發(fā)現(xiàn)在冬季，一個煤球可將10kg冷水燒開，1200W的電熱水器在10分鐘內(nèi)可將2kg冷水燒開，液化氣在15分鐘內(nèi)可將4kg冷水燒開．如果一個煤球的價格是0.16元，電價是0.52元/kwh，一瓶液化氣的價格是80元，可正常供氣120小時．
（1）請你通過計算，說明用液化氣，電熱水器分別將10kg冷水燒開各需要多少錢？
（2）請你從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保角度考慮建議小明媽媽使用一種相對合理的燒水方式？
（3）如果冷水的溫度是20℃，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），電熱水器的燒水的效率是多少？

Answer 1

分析：1、先求燒開水所消耗的電能，再計算電費，求正常供氣1小時所需的氣費為多少，再求燒開4kg冷水需要的氣費為多少，
2、煤，比較便宜，使用時有污染；電，價格比較貴，無污染，清潔；液化氣，價格中等，污染較小，相對干凈．三個選一個．
3、先求出水燒開所吸收的熱量，再算出燒開水所消耗的電能，效率就是吸收的熱量與消耗電能的比值．

解答：解：（1）電：燒開2kg冷水所需電能W=Pt=1.2kW×10÷60h=0.2kwh．
燒開10kg冷水所需電費0.2kwh×0.52元/kwh×10kg÷2kg=0.52元．
液化氣：正常供氣1小時所需的氣費為80元/120小時=0.67元/小時．
燒開4kg冷水需要的氣費為15/60h×0.67元/小時=0.17元．
燒開10kg冷水需要的氣費0.17元×10kg÷4kg=0.42元．
答：液化氣，電熱水器分別將10kg冷水燒開各需要0.42元和0.52元．
（2）液化氣，價格中等，污染較小，相對干凈．
（3）Q_吸=C_水m_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100-20）℃=6.72×10⁵J．
W=Pt=1200W×10×60S=7.2×10⁵J．
效率η= 

Q吸

W

=

6.72×105J

7.2×105J

=93%．
答：電熱水器的燒水的效率是93%．

點評：本題考查功的計算，能量的利用效率，能量的利用和對環(huán)境的危害．