Question

7．节能灯实际上就是一种紧凑型、自带镇流器的日光灯；LED灯的发光体是PN结，是一种发光二极管．某节能减排办公室人员在某地下停车场（24小时需要照明）进行了LED灯与节能灯的节能实验比较，具体实验过程如下：
第一步：在地下停车场管理办公室安装一电度表【铭牌为DDS642，5（20）A NO.9009897】，初始值为0kW•h．
第二步：为满足通光需要，于9月11日上午9：00安装8盏共109W的LED灯并开始工作，9月18日上午9：00电度表的读数为33.6kW•h．
第三步：根据通光量计算，于9月18日上午9：00全部换成8盏共360W的节能灯并开始工作，9月25日上午9：00电度表的读数为103.2kW•h．
请你与节能减排工作人员一起进行分析：
（1）第二步中7天实际消耗电能与理论消耗电能的差（即线路内耗电）为多少？
（2）同样是7天，LED灯与节能灯相比线路内耗电哪种多？
（3）从以上计算结果比较LED灯与节能灯的每瓦每时的节电量为多少？如果以1000盏12W的LED灯计算，每年可节约电费多少？（一年以365天计算，电价为0.50元/（kW•h））

Answer 1

分析 （1）已知LED灯的额定功率为109W，根据W=Pt可求得7天理论消耗电能，根据电度表的示数可知7天实际消耗电能，然后可求二者之差；
（2）已知节能灯额定功率为360W，根据W=Pt可求得7天理论消耗电能，根据电度表的示数可知7天实际消耗电能，然后求出线路内耗电量，然后比较得出答案；
（3）知道7天LED灯和节能灯消耗的电能即可求出每瓦每时的节电量，然后求出如果以1000盏12W的LED灯计算每年可节约的电费．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，7天理论消耗电能：
W₁=Pt=109×10^-3kW×24h×7=18.312kW•h；
7天实际消耗电能W₂=33.6kW•h，
则7天实际消耗电能与理论消耗电能的差：
△W=33.6kW•h-18.312kW•h=15.288kW•h；
（2）节能灯7天理论耗电能：
W₁′=P′t=360×10^-3kW×24h×7=60.48kW•h，
7天实际耗电能：
W₂′=103.2kW•h-33.6kW•h=69.6kW•h，
7天实际线路内耗电能：
△W′=69.6kW•h-60.48kW•h=9.12kW•h＜△W，
则LED灯的线路内耗电量比节能灯的内耗电量大；
（3）LED灯与节能灯相比每小时的节电量：
W_节=$\frac{69.6kW•h-33.6kW•h}{24×7×109}$≈0.00196kW•h，
每年可以节约的电费：
0.00196kW•h×1000×12×24×365×0.5元/（kW•h）=103017.6元．
答：（1）第二步中7天实际消耗电能与理论消耗电能的差为15.288kW•h；
（2）LED灯的线路内耗电量比节能灯的内耗电量大；
（3）LED灯与节能灯的每瓦每时的节电量为0.00196kW•h，如果以1000盏12W的LED灯计算，每年可节约电费103017.6元．

点评 本题考查了电功的计算，要注意第三步中电能表的示数包含第一步消耗的电能，难点是最后一问中每瓦每时节电量的理解．