天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具.为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见表.如果小杰家每天做饭、烧水所需热量相当于将25Kg的水从20℃加热到100℃所需热量.求:
天然气灶 | 电 磁 炉 | ||
热效率 | 40% | 额定电压 | 220v |
天然气热值 | 8.0×107J/m3 | 额定功率 | 2000W |
天然气价格 | 2元/m3 | 市电价格 | 0.5元/kW•h |
(2)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?
(3)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min,该电磁炉的热效率是多少?
(4)通过计算说明使用哪种炉具更省钱?
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×25kg×(100℃-20℃)
=8.4×106J;
(2)若使用天然气,天然气燃烧放出的总热量:
Q放=
=Q吸 40%
=2.1×107J;8.4×106J 40%
∵Q放=qV,
∴需要的燃气的体积:
V=
=Q放 q
=0.2625m3;2.1×107J 8.0×107J/m3
(3)用电磁炉加热时,消耗的电能:
W=Pt=2000W×90×60s=1.08×107J=3kW•h,
电磁炉的效率:
η=
=Q吸 W
≈77.8%8.4×106J 1.08×107J
(4)用天然气炉的费用为:0.2625m3×2元/m3=0.525元,
用电磁炉的费用为:3kW•h×0.5元/kW•h=1.5元,
通过计算可知,用天然气炉更省钱.
答:(1)小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.4×106J;
(2)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧0.2625 m3天然气;
(3)该电磁炉的热效率是77.9%;
(4)通过计算可知,用天然气炉更省钱.