Question

一住宅小區的電價是0.6元/度，液化石油氣每罐（內裝液化石油氣15kg）100元，木炭5元/kg．液化石油氣的熱值為4.2×l0⁷J/kg，木炭的熱值為3.4×10⁷ J/kg．使用以上能源，理論上

木炭

 最便宜．
小明選取器材“燒水鍋（容積20L）、電爐（220V  1500W）、液化石油氣爐、炭爐、溫度計、停表、天平、電子秤”對有關能源的實際使用效率進行探究．
（1）把盛滿水的燒水鍋放在電爐上，用停表測量加熱時間t，根據公式

W=Pt

 可算出消耗的電能，再算出所需的電費M．
（2）用溫度計測量加熱時間內水的溫度變化△t，計算M/△t的值．M/△t值表示

水溫每升高1℃所消耗電能的電費

．
（3）把盛滿水的燒水鍋放在液化石油氣爐上加熱，根據公式

Q=cm△t和Q=mq

 可算出消耗的液化石油氣．
（4）用溫度計測量

質量為m的木炭完全燃燒后

 水的溫度變化△t．推算

M

△t

的值．
（5）比較兩種能源的

M

△t

的值．

Answer 1

分析：提供相同的能量，分別計算出需要的電費、液化的費用、木炭的費用，然后比較得出哪種最便宜；
（1）直接利用W=Pt可求出消耗的電能；
（2）先明確分子和分母的含義，然后得出

M

△t

的含義；
（3）先利用溫度計測出水的初溫和末溫，然后根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，最后根據Q=mq即可求出液化石油氣的質量；
（4）用溫度計測量質量為m的木炭完全燃燒后水的溫度變化△t，求出用木炭的費用，計算

M

△t

的值．

解答：解：假設提供的能量為3.6×10⁶J=1度，則
需要的電費：0.6元/度×1度=0.6元；
需要液化氣的質量：
m_氣=

Q

q氣

=

3.6×106J

4.2×107J/kg

≈0.086kg，費用：

100元

15kg

×0.086kg≈0.57元；
需要木炭的質量：
m_炭=

Q

q炭

=

3.6×106J

3.4×107J/kg

≈0.11kg，費用：5元/kg×0.11kg=0.55元；
可見，理論上木炭最便宜．
（1）已知電爐的功率和加熱時間，可直接利用W=Pt求出消耗的電能；
（2）

M

△t

中，分子表示電費的價格，分母表示溫度的變化量，因此

M

△t

表示加熱時使水溫每升高1℃所消耗電能的電費；
（3）把盛滿水的燒水鍋放在液化石油氣爐上加熱，用溫度計測量出水的初溫和末溫，再利用Q=cm△t求出水吸收的熱量，最后根據Q=mq即可求出液化石油氣的質量；
（4）用溫度計測量質量為m的木炭完全燃燒后水的溫度變化△t，求出用木炭的費用M′，并得出

M′

△t

的比值，
故答案為：木炭；（1）W=Pt；（2）水溫每升高1℃所消耗電能的電費；（3）Q=cm△t和Q=mq；（4）質量為m的木炭完全燃燒后．

點評：本題考查了消耗電能的計算、熱量計算以及燃料完全燃燒公式的應用，涉及到實驗步驟的完善，需要弄清實驗原理，有一定的難度！