在综合实践活动中，同学们探究利用电和天然气烧水的相关问题．他们选择了两个外形和材料都相同的电水壶和普通水壶，在两个壶中各
在综合实践活动中，同学们探究利用电和天然气烧水的相关问题．他们选择了两个外形和材料都相同的电水壶和普通水壶，在两个壶中各装入温度为20℃、质量为2kg的水，经过正确实验后得到下表的相关数据．
（1）实验过程中每壶水吸收的热量是多少？电水壶烧水的热效率是多少？
（2）水刚沸腾时燃气表示数是多少？
（3）根据上述信息，对比说明用电和天然气烧水过程中哪个能量损失少，并结合实际的烧水过程说明其原因．
| 用电烧水 | |
| 额定电压 | 220V |
| 电能表参数 | 1200r/kW•h |
| 水刚沸腾时 电能表转盘转数 | 280r |
| 用天然气烧水 | |
| 燃气表初始示数 |  |
| 水刚沸腾时燃气表示数 | |
| 烧水热效率 | 50% |
（2）水刚沸腾时燃气表示数是多少？
（3）根据上述信息，对比说明用电和天然气烧水过程中哪个能量损失少，并结合实际的烧水过程说明其原因．
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解题思路：（1）由热量公式可以求出水所吸收的热量．根据电能表的参数可知，每消耗1kW•h表盘转1200次，据此求出此时电水壶消耗的电能；应用效率公式求出热水壶的效率．（2）根据η=Q吸Q放的变形公式求出天然气放出的热量，然后根据Q放=Vq求出天然气的体积，再进一步求出燃气表的示数；（3）结合计算的结果，同时从热散失方面进行分析．
（1）水吸收的热量：Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
电水壶消耗的电能为：
W=[280/1200]kW•h=8.4×105J，
电水壶加热的效率：η=
Q吸
W×100%=
6.72×105J
8.4×105J×100%=80%．
（2）由η天然气=
Q吸
Q放可得，天然气放出的热量：Q放=
Q吸
η天然气=
6.72×105J
50%=1.344×106J；
由Q放=Vq可得，消耗天然气的体积：V=
Q放
q=
1.344×106J
1.2×107J/m3=0.112m3，则水刚沸腾时，燃气表的示数为140.416m3+0.112m3=140.528m3；
（3）通过上面的计算可知，用电热水壶的效率比用天然气烧水的效率高，且水吸收相同热量，能量损失少；
因为用电烧水比用天然气烧水热源封闭性好，可直接加热水，散热少，所以能量损失少．
答：（1）实验过程中每壶水吸收的热量是6.72×105J；电水壶烧水的热效率是80%．
（2）水刚沸腾时燃气表示数是140.528m3；
（3）用电热水壶的效率比用天然气烧水的效率高，且水吸收相同热量，能量损失少；
因为用电烧水比用天然气烧水热源封闭性好，可直接加热水，散热少，所以能量损失少．
点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．
考点点评： 本题考查了求水吸收的热量、电热水壶的效率、燃料放热公式的应用以及不同热源加热效率不同的原因等，具有一定的难度．
1年前
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