Question

燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具．它们的有关数据见下表．

燃 气 灶		电 磁 炉
热效率	25%	热效率	90%
天然气热值	4.5×107J/m3	额定功率	1 000W

如果小明家每天做饭、烧水所需热量为9.0×10⁶J．
（1）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧多少燃气？
（2）若这些热量靠电磁炉提供，需要电磁炉正常工作多长时间？

Answer 1

分析：（1）已知天然气燃烧被有效利用的能量是9.0×10⁶J，由于燃气灶热效率是25%，根据热效率公式可求出天然气燃烧放出的总能量，然后由Q_放=Vq变形求出燃气体积；
（2）由被有效利用的能量是9.0×10⁶J和电磁炉热效率90%，求出消耗的电能，又知功率是1000W，再根据P=

W

t

变形求出时间．

解答：解：（1）天然气燃烧放出的总能量：
Q_放=

Q有用

η

=

9.0×106J

25%

=3.6×10⁷J，
燃气体积：
V=

Q放

q

=

3.6×107J

4.5×107J/m3

=0.8m³；
（2）消耗的电能：
W=

Q有用

η′

=

9.0×106J

90%

=10⁷J，
电磁炉正常工作时间：
t=

W

P

=

107J

1000W

=10⁴S．
答：
（1）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧0.8m³的燃气；
（2）若这些热量靠电磁炉提供，需要电磁炉正常工作10⁴S．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题．与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识．同时要注意比较一下Q_放=Vq和Q_放=mq，有助于把握相关规律．