Question

18．煮玉米是北方人夏季常吃的食品，但煮熟一鍋玉米需要消耗很多能源，特別是水吸熱較多．（q_煤氣=3.9×10⁷ J/m³，當(dāng)時(shí)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）求：
（1）若用“220V 1000W”的電飯鍋煮玉米用水4kg，不計(jì)熱損失，只把這些20℃的水加熱至沸騰，需要吸收多少熱量？
（2）不計(jì)熱損失電飯鍋正常工作至少需多長(zhǎng)時(shí)間？
（3）若改用煤氣加熱，已知煮熟玉米共需吸收1.56×l0⁶J的熱量，煤氣爐的效率為80%，求需燃燒多少m³的煤氣？．
（4）你能否想出一個(gè)既讓玉米熟得快又節(jié)省煤氣的方法？

Answer 1

分析 （1）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，所以，水的末溫度是100℃；知道水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電功公式W=Pt可計(jì)算加熱的時(shí)間；
（3）知道煮熟玉米共需吸收的熱量、煤氣爐的效率，根據(jù)Q_放=Vq求需要煤氣的體積；
（4）為了能讓玉米熟的快可以提高水的沸點(diǎn)，由此分析．

解答 解：
（1）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×（100℃-20℃）=1.344×10⁶J；
（2）不計(jì)熱損失，即Q_吸=W=Pt，所以電飯鍋正常工作時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.344×1{0}^{6}J}{1000W}$=1344s；
（3）由題知，80%Q_放=80%W=Q_吸，
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.56×1{0}^{6}J}{80%}$=1.95×10⁶J；
由Q_放=Vq可得，需要煤氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.95×1{0}^{6}J}{3.9×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.05m³；
（4）水的沸點(diǎn)隨氣壓升高而增大，所以可以改用高壓鍋來(lái)煮玉米，這樣玉米可以熟的更快，并且用的時(shí)間少可以達(dá)到節(jié)約煤氣的辦法．
答：（1）水加熱至沸騰，需要吸收1.344×10⁶J熱量；
（2）不計(jì)熱損失電飯鍋正常工作至少需1344s；
（3）需燃燒0.05m³的煤氣；
（4）用高壓鍋煮玉米．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、電熱計(jì)算公式、燃料完全燃燒放熱公式的了解與掌握，注意固液體燃料燃燒放熱公式Q_放=mq，熱值單位是J/kg，氣體燃料燃燒放熱公式Q_放=Vq，熱值單位是J/m³．