Question

1．目前，我国大力提倡节约型社会，在城乡家庭中广泛使用一种高效节能灯，一只功率为22W的节能灯相当于60W的白炽灯，下面三个问题请你帮助解决．
（1）一只额定功率为22W的这种节能灯，正常发光时的电流是多少？
（2）将60W的白炽灯改用22W的这种节能灯，每晚按5h算，一个月（30天）能节约多少Kw•h的电？
（3）节约的这些电能可将多少千克28℃的水在1标准大气压下烧开．[C_水=4.2×10³J/（Kg•℃）计算结果保留1位小数]．

Answer 1

分析 （1）节能灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常发光时的电流；
（2）白炽灯的功率减去节能灯的功率即为节约电能的功率，根据W=Pt求出一个月节约的电能；
（3）由题意可知水吸收的热量，又知道水的初温、末温（1标准大气压下水的沸点为100℃）以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t0）求出加热水的质量．

解答 解：（1）节能灯正常工作时的功率为22W，
由P=UI可得，正常工作时的电流：
I=$\frac{{P}_{节}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，一个月能节约的电能：
W_节约=P_节约t=（P_白-P_节）t=（60×10^-3kW-22×10^-3kW）×5h×30=5.7kW•h；
（3）节约的电能：
W_节约=5.7kW•h=5.7×3.6×10⁶J=2.052×10⁷J，
因W_节约=Q_吸=cm（t-t₀），
所以，加热水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{2.052×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-28℃）}$≈67.9kg．
答：（1）一只额定功率为22W的这种节能灯，正常发光时的电流是0.1A；
（2）将60W的白炽灯改用22W的这种节能灯，每晚按5h算，一个月（30天）能节约5.7kW•h的电；
（3）节约的这些电能可将67.9千克28℃的水在1标准大气压下烧开．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式、吸热公式的灵活应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等，计算过程要注意单位的换算．