国家大力提倡节能减排,牡丹江管理局各农场纷纷使用LED灯替代白炽灯.某同学收集了LED灯与白炽灯的相关参数:
LED灯白炽灯额定电压24V220V额定电功率12W100W使用寿命40000h2000h紫/红外线辐射无有单价40元2元亮度正常工作时照明亮度相同求:(1)由上表你可以获得什么信息:______
(2)“220V?100W”白炽灯正常发光时的电阻是多少欧?
(3)通过计算说明,正常工作10h,哪只灯消耗电能多?
(4)分析白炽灯效率低的原因是:______
(5)不计热损失,一只“220V?100W”白炽灯正常工作10h消耗的电能,可使10kg水温度升高多少℃?(C水=4.2×103J/(kg?℃))?(保留1位小数)
网友回答
解:(1)表格中的额定功率不同,使用寿命不同,紫/红外线辐射不同,所以可得信息为:
LED灯功率低,但12W的LED灯与100W的白炽灯亮度相同;
并且LED灯的使用寿命长、没有紫/红外线辐射.
(2)根据P=可得,白炽灯的电阻:R===484Ω;
(3)∵用电器正常发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt可知:
在相同时间里功率大的消耗电能多,即白炽灯消耗的电能多.
(4)由于白炽灯与LED灯相比,白炽灯消耗的电能,是先转化为内能,然后由烧热的灯丝再发光,所以在这个过程中以热量和紫/红外线辐射的形式散发掉一部分能量,真正转化为光能的是少部分,所以白炽灯发光效率低.
(5)根据W=Pt可得,白炽灯正常工作10h消耗的电能为:
W=Pt=100W×10×3600s=3.6×106J.
不计热损失,则Q吸=W=3.6×106J.
根据Q吸=cm△t得:
△t==≈85.7℃,
答:(1)LED灯功率低,但12W的LED灯与100W的白炽灯亮度相同;
并且LED灯的使用寿命长、没有紫/红外线辐射.
(2)白炽灯正常发光时的电阻是484Ω.
(3)白炽灯消耗电能多.
(4)在发光过程中以热量和紫/红外线辐射的形式散发掉一部分能量.
(5)可使10kg水温度升高85.7℃.
解析分析:(1)根据表格中的数据,找出不同的数据比较得出信息;
(2)知道白炽灯的额定电压和额定功率,根据P=求出电阻的大小;
(3)用电器正常发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt分析比较即可得出在相同时间里功率大的消耗电能多.
(4)结合能量的转化情况分析两灯的发光效率.
(5)根据W=Pt计算白炽灯正常工作10h消耗的电能,因不计热损失,则Q吸=W,然后根据Q吸=cm△t计算升高度数.
点评:本题考查了电功率、电功和热量公式的灵活应用,关键能从表格中得到有用的信息,知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等,是一道较为简单的计算题.