1、一个有趣的数学小实验 摘要 如今不少南京市民家烧开水既可以用电也可以用天然气， 那么到底选择哪种更经济划算呢？近日，我就做了一次“用天然气烧水省钱还是用电烧水省钱”的有趣数学小实验。结果发现，平底壶烧水在“峰时”用天然气比用电划算；在“谷时”用电比用天然气划算；天然气烧水时用中火比用大火更省钱。 关键词 平底壶 天然气 峰时 谷时 一、实验的起因 当，当，当，听见有人敲门我问一了句“谁呀，有什么事？” “收费！ ”门外的声音回答到，妈妈一听，马上跑了出去，回来时拿着收费单子和爸爸抱怨说“这个月怎么又是这么多钱啊！ ”我一听到妈妈的话就明白了，我们家每个月的开支中水费、电费、天然气费就要花不少钱
2、，全是因为没有做到节约，浪费现象比较严重。比如家里一直用天然气烧水，而那个水壶的报警器早就坏了，现在水烧开了不自动报警了， 经常是水开了没人知道， 等想起来去看水时， 水只剩一半了，又得重新烧一壶，如此反复下去，浪费许多时间不说，更重要的是浪费了许多能源和钱。想到这里我再也坐不住了，让爸爸去重新买个水壶，这样可以每月节省不少家用开支。爸爸说现在家里烧开水既可以用电也可以用天然气，可以买电水壶也可以买普通水壶，如果我们考虑要节能省钱，那么到底选择哪种更经济划算呢？这倒把我难住了，我还从来没有考虑到这个问题，我赶紧上网去查，网上有的人认为用电划算，原因是电水壶的热损失少，热效率高于燃气，但也有认为
3、煤气烧水会快一点，电水壶虽然也快，但是瓦数太高了，用电比较多，一个月电费合起来也会很贵。 我茫然了，想来想去，决定亲自实验 一下，让爸爸去把两种水壶都买回来，我来做个对比实验，用实验数据来解答这个问题。 1二、实验的工具 某品牌型号一只 4 升平底电水壶（功率为 1.5 千瓦） ；一只 4 升平底水壶；电子计时器。 三、实验过程 先将水壶装满4 升水，将天然气调到最大档，用大火开始烧，记录天然气表的起始刻度，用电子计时器记录烧水的起始时间。水烧开后鸣叫，此时记录天然气表的最终刻度和终止时间。然再后将电水壶也装满4升水，插上电源，用电子计时器记录烧水的起始时间，水烧开后同样鸣叫，此时再记录水烧开
4、的终止时间。 四、实验结果 用天然气烧开4 升水（水烧开温度为120oC） ，消耗天然气0.077 立方米（用天然气表烧水后的数字减去烧水前的数字， ） ，花费时间为15分钟；用电烧开 4升水，花费时间为13分钟。 那么它们分别花费多少钱呢？ 我赶紧上网查阅资料得知： 南京民用天然气价格为2.2元/立方米，那么用天然气烧开 4升水所需费用为： 0.077立方米2.2元/立方米0.169元。南京居民用电分两个时间段计费，即 峰时：8：0021：00 计费为 0.55元/KWH 谷时：21：008：00 计费为0.35元/KWH 当电器功率为1000W，工作一小时，所消耗的电为1度电，即1 千瓦时
5、（KWH）=1度电。根据这个公式，用电烧开 4升水，消耗的电为： 1.5千瓦1360小时0.325 KWH=0.325度电，所需费用为： 2峰时：0.325 KWH 0.55元/KWH0.179元 谷时：0.325 KWH 0.35元/KWH0.114元 烧开4升用天然气和用电所需费用的对比见表 1： 表 1 烧开 4 升水用天然气与用电所需费用的对比 燃具 耗能 耗时（分） 价格 花费（元）天然气（大火） 0.077（立方米） 15 2.2 元/立方米 0.169 用电（峰时） 0.325 （KWH） 13 0.55 元/KWH 0.179 用电（谷时） 0.325 （KWH） 13 0.3
6、5 元/KWH 0.114 五、实验结论 由表1可以看出： 峰时烧水用天然气比用电所用时间长， 但费用低；谷时烧水用电和用天然气相比，不仅用时少，而且费用低。可知，没有绝对的用电划算还是用气划算，要 根据烧水不同的时间段来定，但是有一点可以肯定的是，谷时用电烧水可以达到既省时又节能省钱。因此从节能省钱方面出发，我建议大 家在峰时还是用天然气烧水划算，烧水之类的如果没有时间限制可以等到谷时用电烧。 六、由实验产生的联想 由烧水的实验，我想到许多电器、燃具都存在如何使用更节约的问题，要解决这些问题都可以进行实验，这样才能知道在怎样的使用状态下最省气、省电、省时。 妈妈平时用天然气烧水炒菜，总是喜欢
7、将开关调到最大档。那么用天然气最大档和用中档哪个更经济呢？想到这 里我决定再做一个实验，用数据来说明问题。我又用水壶装满4升水，将天然气开关调到平常使用的中档，即用中火烧开，水烧开后鸣叫，用了 31 分钟，消耗了0.071立方米天然气，约合人民币0.156元，与用天然气最大档3即大火烧所需费用的对比见表2。 表 2 用天然气烧开 4 升水大火与用中火所需费用的对比 燃具 耗能（立方米） 耗时（分） 价格（元/立方米） 花费（元） 天然气（大火） 0.077 15 2.2 0.1694 天然气（中火） 0.071 31 2.2 0.1562 由表2可以看出，妈妈平时为了节省时间，用大火烧水炒菜，
8、既浪费了能源又多花了钱。因此我建议妈妈在时间允许的情况下，平时还是用中火烧水炒菜比较经济划算。 七、实验的启示 通过这个有趣的数学小实验我得出结论：在“峰时”烧水用天然气比用电划算；在“谷时”烧水用电比 用天然气划算；天然气烧水时用中火比用大火更省钱。 当我得意洋洋地把自己的结论告诉爸爸的时候， 他先是摸着我的头把我好好地称赞了一番，话锋一转却说我的结论并不能绝对。我很不服气，这可是我用数据得到的结论啊，难道也会有错？他给我看了网上的一篇文章，文章认为用能源加热的耗费量受多种因素影响，比如接触面不同，加热的效果就不一样，用电加热只适合于平底锅，凹底和凸底会造成接触面过小，反而耗电。而天然气则能灵活应对不同形状的锅底， 使锅底充分受热。看来我的结论前还要加上用平底壶烧水，在“峰时”用天然气比用电划算；在“谷时”用电比用天然气划算；天然气烧水时用中火比用大火更省钱。 看来什么事情都不能想当然，不能轻 易下结论啊，生活中到处都有数学，数学和我们的生活息息相关，我决定以后分析问题时要从多个角度考虑，多动脑筋，勤于思考，勇于探索，一定能发现生活中更多4有趣的奥妙！ 5
