Question

1．目前，我國大力提倡節(jié)約型社會，在城鄉(xiāng)家庭中廣泛使用一種高效節(jié)能燈，一只功率為22W的節(jié)能燈相當于60W的白熾燈，下面三個問題請你幫助解決．
（1）一只額定功率為22W的這種節(jié)能燈，正常發(fā)光時的電流是多少？
（2）將60W的白熾燈改用22W的這種節(jié)能燈，每晚按5h算，一個月（30天）能節(jié)約多少Kw•h的電？
（3）節(jié)約的這些電能可將多少千克28℃的水在1標準大氣壓下燒開．[C_水=4.2×10³J/（Kg•℃）計算結果保留1位小數(shù)]．

Answer 1

分析 （1）節(jié)能燈正常工作時的功率和額定功率相等，根據P=UI求出正常發(fā)光時的電流；
（2）白熾燈的功率減去節(jié)能燈的功率即為節(jié)約電能的功率，根據W=Pt求出一個月節(jié)約的電能；
（3）由題意可知水吸收的熱量，又知道水的初溫、末溫（1標準大氣壓下水的沸點為100℃）以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t0）求出加熱水的質量．

解答 解：（1）節(jié)能燈正常工作時的功率為22W，
由P=UI可得，正常工作時的電流：
I=$\frac{{P}_{節(jié)}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，一個月能節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=P_節(jié)約t=（P_白-P_節(jié)）t=（60×10^-3kW-22×10^-3kW）×5h×30=5.7kW•h；
（3）節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=5.7kW•h=5.7×3.6×10⁶J=2.052×10⁷J，
因W_節(jié)約=Q_吸=cm（t-t₀），
所以，加熱水的質量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{2.052×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-28℃）}$≈67.9kg．
答：（1）一只額定功率為22W的這種節(jié)能燈，正常發(fā)光時的電流是0.1A；
（2）將60W的白熾燈改用22W的這種節(jié)能燈，每晚按5h算，一個月（30天）能節(jié)約5.7kW•h的電；
（3）節(jié)約的這些電能可將67.9千克28℃的水在1標準大氣壓下燒開．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式、吸熱公式的靈活應用，關鍵是知道用電器正常工作時的功率和額定功率相等，計算過程要注意單位的換算．