2011年3月26日晚8:00-9:00,岳陽與世界眾多城市一起參與了“地球一小時(shí)”活動(dòng).活動(dòng)倡議熄滅不必要的燈光,切斷電視、電腦等電器電源,小明在活動(dòng)宣傳中了解到:只要電源插頭沒有拔掉,在待機(jī)狀態(tài)下,每臺電腦的功率為5.8W,每臺電視機(jī)的功率為8.2W.
(1)小明所在小區(qū)有100臺電腦和100臺電視機(jī),若再活動(dòng)中均由原來的待機(jī)狀態(tài)改為切斷電源1小時(shí),此舉一共可節(jié)約電能多少焦耳.
(2)節(jié)約電能完全被水吸收,能使多少千克20℃的水升高到60℃?[c水=4.2×103J/]
(3)標(biāo)有“220V 1000W”的電熱水器正常工作,將與(2)問中質(zhì)量相同的水升高相同的溫度,需要100min,該電熱器的效率是多少?若用電高峰期,若此電熱器的實(shí)際電壓僅為200V,它的實(shí)際功率為多大?(電熱器的電阻恒定,結(jié)果只保留一位小數(shù))
【答案】
分析:(1)切斷電源是用電器不消耗電能,待機(jī)時(shí)消耗電能,利用電能的計(jì)算公式W=Pt計(jì)算出100臺電腦和100臺電視機(jī)1小時(shí)消耗的電能,就是節(jié)約的電能;
(2)水吸收的熱量等于節(jié)約的電能,再根據(jù)水的溫度變化,利用Q=Cm(t-t
)的變形公式m=
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就可以算出水的質(zhì)量;
(3)電熱器的效率等于水吸收的熱量和電熱水器正常工作100min消耗的電能的比值;根據(jù)電熱水器的銘牌信息,利用R=
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計(jì)算出電阻,再利用P
實(shí)=
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計(jì)算出電熱水器的實(shí)際功率.
解答:解:(1)100臺電腦和100臺電視機(jī)1小時(shí)消耗的電能
W=Pt=(5.8W+8.2W)×100×3600s=5.04×10
6J.
答:一共可節(jié)約電能5.04×10
6J.
(2)因?yàn)楣?jié)約電能完全被水吸收,根據(jù)Q=Cm(t-t
)的變形得
水的質(zhì)量m=
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=
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=30kg
答:節(jié)約電能完全被水吸收,能使30kg20℃的水升高到60℃.
(3)①標(biāo)有“220V 1000W”的電熱水器正常工作100min消耗的總電能
W
電能=Pt=1000W×100×60s=6×10
6J
∴該熱水器的效率η=
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×100%=
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×100%=84%.
②“220V 1000W”表示電熱水器的額定電壓U
額=220V,額定功率P
額=1000W
∴電熱器的電阻R=
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=
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=48.4Ω
當(dāng)實(shí)際電壓U
實(shí)=200V時(shí)
電熱器的實(shí)際功率P=
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=
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=826.4W
答:該電熱器的效率是84%,若用電高峰期,若此電熱器的實(shí)際電壓僅為200V,它的實(shí)際功率是826.4W.
點(diǎn)評:本題計(jì)算量比較大,學(xué)生如果不細(xì)心,很容易出錯(cuò),要求對其本的計(jì)算公式要掌握,尤其是公式中各字母表示的物理量以及單位.