Question

能源問題是現代社會發展的三大基本要素之一，請回答以下問題：
（1）能源家族中：①柴薪、②煤炭、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風能、⑦太陽能、⑧地熱能等，其中屬于化石能源的有

②③④

（填序號）；
（2）城區正在進行天然氣工程，有人表示贊同，有人表示反對，小剛同學收集如下兩組有關數據：

	熱值q/J?m-3	當地價格/元?m-3	每戶月平均用氣量/m3	更換灶具費用/元
煤  氣	約4×107	9	6	0
天然氣	約8×107	15	3	70

①根據以上數據，在一標準大氣壓下將2.5kg，20℃水燒開，水要吸收的熱量為

8.4×10⁵J

，如使用煤氣，則需要

0.021

m³，價格為

0.189

元；如使用天然氣，則需要

0.0105

m³，價格為

0.1575

元．（水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）
②現請你決策：

B

（選填“A”或“B”）
A．繼續使用煤氣                 B．更換使用天然氣
簡單說明你作出這樣決策的理由是：

從長遠看更經濟

．

Answer 1

分析：（1）化石能源指的是億萬年前的大量生物經過地殼變化，被埋藏在地下，受地層壓力和溫度的影響，緩慢地形成的可以燃燒的礦物質，化石能源是在短時間內不能形成的能源，像煤、石油和天然氣等；
（2）①知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；若燒開水用煤氣、天然氣作燃料，Q_放=Q_吸，再利用Q_放=qV求需要煤氣、天然氣的體積；再計算出價格；
從表中信息可以看出，每戶每月的用氣量和價格，計算出每月的支出、更換器具費用，比較即可得出決策．

解答：解：（1）屬于化石能源的有煤、石油、天然氣；
（2）Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J；
由題知，Q_放=qV=Q_吸=8.4×10⁵J，
需要煤氣的體積：
V_煤氣=

Q放

q煤氣

=

8.4×105J

4×107J/kg

=0.021m³；
價格：
9元/m³×0.021m³=0.189元；
需要天然氣的體積：
V_天然氣=

Q放

q天然氣

=

8.4×105J

8×107J/kg

=0.0105m³；
價格：
15元/m³×0.0105m³=0.1575元；
若選A，則每月的支出是9元×6=54元；若選B，則每月的支出是15元×3=45元＜54元；
所以，若選A，每月的支出多，但可以不用為更新灶具投入；若選B，需要更換灶具費70元，但是從長遠看更經濟．
故答案為：（1）②③④；
（2）①8.4×10⁵J；0.021；0.189；0.0105；0.1575；
②B，從長遠看更經濟．

點評：本題主要考查學生對能源的分類以及化石能源、吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq的了解和掌握．通過本題的計算，讓學生把學到的物理知識應用到實際生活中去，做到了學以致用！