Question

8．为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能．现有一盏标有“24V  12W”LED灯，其亮度与“220V  100W”的普通白炽灯相当，白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该LED灯的发光效率是83.3%；试推测12W LED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．

Answer 1

分析 （1）由图可知白炽灯消耗的电能和获得的光能，根据效率公式求出该白炽灯的发光效率；额定功率为12W的LED灯的亮度与额定功率为100W的普通白炽灯相当，相同时间内产生的电能相等，根据t=$\frac{W}{P}$求出工作时间，根据W=Pt求出LED灯消耗的电能，利用效率公式求出12WLED灯的发光效率．
（2）LED灯的电能转化为光能的效率高．

解答 解：
（1）由图可知，W_光=10J，W_电=100J，
则该白炽灯的发光效率：
η=$\frac{{W}_{光}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{10J}{100J}$×100%=10%；
因额定功率为12W的LED灯的亮度与额定功率为100W的普通白炽灯相当，
所以，相同时间内产生的电能相等，
则白炽灯消耗100J电能的工作时间：
t=$\frac{{W}_{电}}{{P}_{白炽灯}}$=$\frac{100J}{100W}$=1s，
LED灯消耗的电能：
W_电′=P_LEDt=12W×1s=12J，
则12WLED灯的发光效率：
η′=$\frac{{W}_{光}}{{{W}_{电}}^{′}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈83.3%．
（2）通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照明效果相同的原因是节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．
故答案为：83.3%；节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．

点评 本题考查的是能量转化及其效率计算，关键是掌握好灯的铭牌（额定功率）和白炽灯的能流图．