为了节约能源,小玲同学要在家里比较电热水器和用天然气烧开水,哪种方法能源的利用率越高.

为了节约能源,小玲同学要在家里比较电热水器和用天然气烧开水,哪种方法能源的利用率越高.
(1)在探究实验中,需要控制的物理量有被加热水的质量和______,需要测量的物理量有天然气的用量、通电的时间,需要查阅相应的数据有天然气的燃烧值和电热水器的______.
(2)在实验中,小玲利用家用天然气表,烧水前天然气表的示数和把质量为1kg、15℃的水烧开后天然气表的示数分别如图甲、乙所示,烧水时天然气的用量是______m3,天然气的燃烧值是7.5×107J/m3,天然气烧水的利用率(热效率)是______.

(3)在实验中,用电热水器烧开同样的水,通电时间是10min,电热水器的额定功率是800W,电热水器的利用率是______.
(4)经过比较,使用______加热水的利用率较高.
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漂在水面的鱼 幼苗

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解题思路:本题主要考查以下几个方面的知识:
(1)根据吸热公式Q=cm(t-t0)要使水吸收相同的热量,则应控制水的质量、初温和末温;
根据放热公式Q=Vq和电功公式W=Pt可知:热量和电功需要知道V、q、P和时间t;
(2)煤气表的读数方法:①月末的减去月初的示数.②煤气表上的小黑点表述小数点.③煤气的单位是立方米.
物体质量的计算方法:m=ρV;利用Q=cm(t-t0)求水吸收热量,利用Q=mq求天然气放出的热量,然后相比即为天然气烧水的利用率.
(3)利用公式W=Pt求出消耗的电能,用水吸收热量与之相比即为电热水器的利用率;
(4)比较利用率的大小即可得知.

(1)根据吸热公式Q=cm(t-t0)要使水吸收相同的热量,因是将水烧开,所以应控制水的质量和初温相同;
根据放热公式Q=Vq和电功公式W=Pt可知:要测量热量和电功,则需要测量的物理量有天然气的用量、通电的时间,需要查阅相应的数据有天然气的燃烧值和电热水器的功率;
(2)烧水后煤气表的示数为:365.179m3
烧水前煤气表的示数为:365.163m3
烧水所用煤气为:0.016m3
天然气的燃烧放出的热量为Q=Vq=0.016m3×7.5×107J/m3=1.2×106J;
水吸收热量Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-15℃)
=3.57×105J,
∴天然气烧水的利用率η=
Q吸
Q气×100%=
3.57×105J
1.2×106J×100%=29.75%.
(3)∵消耗的电能W=Pt=800W×10×60s=4.8×105J;
∴电热水器的利用率η=
Q吸
W×100%=
3.57×105J
4.8×105J×100%≈74.3%.
(4)∵η<η
∴利用率大的是使用电热水器烧水.
故答案为:(1)初温;功率;(2)0.016;29.75%;(3)74.3%;(4)电热水器.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查热量和利用率的计算,能否迁移运用电能表的读数方法对煤气表进行读数是本题的解题关键所在.

1年前

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