Question

2．随着人们生活水平的不断提高，家庭厨房使用能源（燃料）的方式日趋多样化．绍兴某小区的居民家庭中有使用电、煤饼和管道煤气等的，其中管道煤气的主要成分是丙烷（C₃H₈）、丁烷（C₄H₁₀）和空气（丙烷、丁烷在空气中燃烧的产物是二氧化碳和水），煤的主要元素成分是碳．有关电、管道煤气、煤的热值和价格如下表所示（为方便计算，个别数据作了适当处理）．

能 源	热  值	能源价格
电	3.6×106焦耳/千瓦时	0.50元/千瓦时
煤	2.52×107焦耳/千克	0.40元/千克
煤气	4.68×107焦耳/米3	2.60元/米3

（1）据调查统计电器设备把电能转化成热能的利用率约70%，煤饼炉的热能利用率约20%，管道煤气的热能利用率约40%．仅从取热考虑，请通过计算说明，选用哪一种能源（燃料）最经济？
（2）任选二种能源（燃料），从经济和环境保护等方面分析比较它们的优点和缺点，填入下表中．

优缺点 能源	优点	缺点
电	无污染	费用高
煤气	污染小	费用低

Answer 1

分析 （1）根据每种能源的热值、价格和利用率进行计算，从经济上看，哪一种更合算应该比较产生同样多的热量花费的价格．
（2）根据（1）中的计算，结合生活常识从经济和环保两个方面进行分析．

解答 解：（1）由η=$\frac{{Q}_{有用}}{Q}$得，若用这些燃料将同样多的水升高相同的温度，即需要同样多的热量，据此求出不同能源产生每焦热量需要的价格：
电器设备：$\frac{\frac{Q}{70%}}{3.6×1{0}^{6}J}$×0.5元≈2.57×10^-6Q元/J；
煤：$\frac{\frac{Q}{20%}}{2.52×1{0}^{7}J}$×0.4元/kg≈5.04×10^-7Q元/J；
煤气：$\frac{\frac{Q}{40%}}{4.68×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$×2.6元/m³≈3.04×10^-8Q元/J；
显然用电最经济．
（2）根据（1）中的计算可知，使用电器设备价格最高，但没有污染；
使用煤气便宜，并且污染小；使用煤较便宜，但污染大．
故答案为：（1）使用煤气最经济；
（2）电；无污染；费用高；煤气；污染小；费用低．

点评 此题是一道生活实际的考查题，解题的关键是对相关数据的分析与比较，属基础性知识，但是计算量比较大．