Question

（2013?湘西州）目前我國大力提倡節(jié)約型社會理念，在城鄉(xiāng)家庭中廣泛使用一種高效節(jié)能燈（如圖）．一支功率為11W的節(jié)能燈亮度相當于60W的白熾燈．下面有三個相關問題請你幫助解決：
（1）一只額定功率為11W的這種節(jié)能燈，正常發(fā)光時電流是多少？
（2）將60W的白熾燈改用llW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20℃的水燒至100℃？[C_水=4.2×10³J/kg?℃），計算結果保留一位小數]．

Answer 1

分析：（1）正常發(fā)光時節(jié)能燈的電功率和額定功率相等，根據P=UI求出電流；
（2）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W=Pt求出一個月能節(jié)約的電能；
（3）根據1kW?h=3.6×10⁶J進行單位的換算，然后根據Q_吸=cm（t-t₀）求出燒開水的質量．

解答：解：（1）節(jié)能燈正常工作時的功率為11W，
根據P=UI可得，正常工作時的電流：
I=

P白

U

=

11W

220V

=0.05A；
（2）一個月能節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=P_節(jié)約t=（P_白-P_節(jié)）=（60×10^-3kW-11×10^-3kW）×5h×30=7.35kW?h；
（3）節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=7.35 kW?h=7.35×3.6×10⁶J=2.646×10⁷J，
∵W_節(jié)約=Q_吸=cm（t-t₀），
∴燒開水的質量：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

2.646×107J

4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)

≈78.8kg．
答：（1）一只額定功率為11W的這種節(jié)能燈，正常發(fā)光時電流是0.05A；
（2）將60W的白熾燈改用llW的這種節(jié)能燈，每晚按5h算，一個月能節(jié)約7.35kW?h的電；
（3）節(jié)約的這些電能可將78.8kg20℃的水燒至100℃．

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．