一住宅小区的电价是0.6元/度,液化石油气每罐(内装液化石油气15kg)100元,木炭5元/kg.液化石油气的热值为4.2×107J/kg,木炭的热值为3.4×107 J/kg.使用以上能源,理论上________ 最便宜.
小明选取器材“烧水锅(容积20L)、电炉(220V 1500W)、液化石油气炉、炭炉、温度计、停表、天平、电子秤”对有关能源的实际使用效率进行探究.
(1)把盛满水的烧水锅放在电炉上,用停表测量加热时间t,根据公式________ 可算出消耗的电能,再算出所需的电费M.
(2)用温度计测量加热时间内水的温度变化△t,计算M/△t的值.M/△t值表示________.
(3)把盛满水的烧水锅放在液化石油气炉上加热,根据公式________ 可算出消耗的液化石油气.
(4)用温度计测量________ 水的温度变化△t.推算的值.
(5)比较两种能源的的值.
解:假设提供的能量为3.6×106J=1度,则
需要的电费:0.6元/度×1度=0.6元;
需要液化气的质量:
m气==≈0.086kg,费用:×0.086kg≈0.57元;
需要木炭的质量:
m炭==≈0.11kg,费用:5元/kg×0.11kg=0.55元;
可见,理论上木炭最便宜.
(1)已知电炉的功率和加热时间,可直接利用W=Pt求出消耗的电能;
(2)中,分子表示电费的价格,分母表示温度的变化量,因此表示加热时使水温每升高1℃所消耗电能的电费;
(3)把盛满水的烧水锅放在液化石油气炉上加热,用温度计测量出水的初温和末温,再利用Q=cm△t求出水吸收的热量,最后根据Q=mq即可求出液化石油气的质量;
(4)用温度计测量质量为m的木炭完全燃烧后水的温度变化△t,求出用木炭的费用M′,并得出的比值,
故答案为:木炭;(1)W=Pt;(2)水温每升高1℃所消耗电能的电费;(3)Q=cm△t和Q=mq;(4)质量为m的木炭完全燃烧后.
提供相同的能量,分别计算出需要的电费、液化的费用、木炭的费用,然后比较得出哪种最便宜;
(1)直接利用W=Pt可求出消耗的电能;
(2)先明确分子和分母的含义,然后得出的含义;
(3)先利用温度计测出水的初温和末温,然后根据Q=cm△t求出水吸收的热量,最后根据Q=mq即可求出液化石油气的质量;
(4)用温度计测量质量为m的木炭完全燃烧后水的温度变化△t,求出用木炭的费用,计算的值.
点评:本题考查了消耗电能的计算、热量计算以及燃料完全燃烧公式的应用,涉及到实验步骤的完善,需要弄清实验原理,有一定的难度!
技巧学习——物理杠杆:极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如测量中的误差。