题目内容

2010年12月25日12:30,马先生接到一条短信:“为节约用电,按照市政府有序用电方案,近期请广大市民和用电单位自觉设定空调温度在18℃以内,关闭部分景观照明,工业企业严格按照政府预案执行工业让峰,三电办将现场督导用电.非常感谢您的理解和支持”.近期电力供应紧张,主要是煤电供应不足造成的.省内煤炭企业正在整合,煤炭产量有所下滑,电煤供应相对较少,造成电厂电力不足,河南电网供应整体偏紧.根据预测,今年冬季省网最大用电负荷约为3550万千瓦时.
额定电压 220V~
额定频率 50Hz
额定电流 标准
工况
制冷 8.7A
制热 8.8A+6.8A
额定功率 制冷 1910W
制热 3000W
电辅助加热输入电流 6.8A
(1)燃烧煤来发电的效率上限约为40%,那么要提供最大用电负荷的电能,至少需要燃烧多少吨煤?(q煤=2.9×107J/kg)
(2)如图是一台空调的铭牌,冬天的时候空调制热,将空调温度设定为25℃,开一天需要工作共约8个小时,但如果将空调温度设定为18℃时,开一天却只需要工作共约6个小时.请你计算,冬天空调温度自动调低后,一天内可以节省多少电能?
(3)如果电热器的效率为80%,则空调一天节省的电能可以把多少千克水从20℃加热到100℃?[C水=4.2×103J/(kg?℃)](保留整数)
分析:(1)有电能和发电的效率,可由效率公式求出发电消耗的热能.然后由Q=mq求出煤的质量.
(2)有时间和功率由W=Pt可求出消耗的电能.
(3)电热器的效率和节省的电能可求出水吸收的热量.然后由Q=cm(t-t0)求出水的质量.
解答:解:(1)发电消耗的热能:Q=
W
η
=
3.55×107×3.6×106J
40%
=3.195×1014J.
煤的质量是:m=
Q
q
=
3.195×1014J
2.9×107J/kg
=1.1×107kg=11000t.
(2)节省的电能:W=Pt=3kw×(8-6)h=6kW?h=2.16×107J.
(3)水吸收的热量是:Q吸=80%W=80%×2.16×107J=1.728×107J.
由Q=cm(t-t0)得:m=
Q吸
c(t-t0)
=
1.728×107J
4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)
=51kg.
答:(1)需要燃烧11000吨煤.
(2)一天内可以节省电能6kW?h.
(3)一天节省的电能可以把51千克水从20℃加热到100℃.
点评:本题目是一道热学和电学的综合题.只要记住有关公式并不难解答.只是有些数据比较麻烦,需要细心才不会出错.本题也会对培养学生的节能意识有一定的帮助,是一道好题.
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