Question

10．LED燈（如圖甲）是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈，一只功率為10W的LED燈亮度相當(dāng)于60W 的白熾燈（如圖乙）．
（1）小夢將臥室里“220V 60W”的白熾燈換成“220V 10W”的LED燈，每晚按5h算，一個(gè)月（30天）可節(jié)約多少kW•h的電能？
（2）把節(jié)約的這些電能用在飲水機(jī)上，若飲水機(jī)正常工作時(shí)的加熱效率為84%，可將多少kg、20℃的水加熱至100℃？[水的比熱容為4.2×10³ J（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）白熾燈的電功率減去節(jié)能燈的功率即為節(jié)約的功率，根據(jù)W=Pt求出一個(gè)月節(jié)約的電能；
（2）把節(jié)約的這些電能用在飲水機(jī)上，已知飲水機(jī)正常工作時(shí)的加熱效率，可求得20℃的水加熱至100℃吸收的熱量，再利用Q=cm△t可求得水的質(zhì)量．

解答 解：（1）一個(gè)月節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=P_節(jié)約t=（P_白-P_節(jié)）t=（60×10^-3kW-10×10^-3kW）×5h×30=7.5kW•h=7.5×3.6×10⁶J=2.7×10⁷J，
（2）已知把節(jié)約的這些電能用在飲水機(jī)上，η=84%，
則η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{節(jié)約}}$=84%，即Q_吸=84%×W_節(jié)約=84%×2.7×10⁷J=2.268×10⁷J；
由Q_吸=cm△t可得，水的質(zhì)量m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{2.268×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=67.5kg．
答：（1）一個(gè)月（30天）可節(jié)約7.5kW•h的電能？
（2）可將67.5kg、20℃的水加熱至100℃．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、電功公式、熱值計(jì)算公式的靈活應(yīng)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．