Question

現(xiàn)代家庭部分高清超平彩電采用LED技術(shù)，LED是發(fā)光二極管簡稱．在照明應用上，實驗室通過實驗發(fā)現(xiàn)下表中的LED燈和白熾燈在正常工作時，光照強度相同有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

二種等	LED燈	白熾燈
發(fā)光原理	二極管發(fā)光	鎢絲高溫發(fā)光
額定電壓	24伏	220伏
響應時間	10-9秒	10-3秒
額定功率	12瓦	100瓦

（1）請根據(jù)以上材料說明使用LED燈的其中一個優(yōu)點______；
（2）LED燈正常工作時的電流是______A，每天都正常工作10小時，使用LED燈比使用白熾燈可節(jié)約電能為______kW?h；
（3）若以一個LED燈一天省電0.84kW?h計算，這些電能可將______kg的水從20℃加熱到100℃．（1kW?h=3.6×10⁶J； c_水=4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

（1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點：在光照強度相同的情況下，LED燈不必要達到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈的額定電壓低，人直接接觸不會觸電；LED燈響應時間短，也就是從開始發(fā)光到正常發(fā)光所用的時間短；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點可從發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應時間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出一點均可．
（2）由P=UI得：I=

P

U

=

12W

24V

=0.5A．
白熾燈功率比LED燈功率高△P=P₂-P₁=100W-12W=88W，則10小時節(jié)約的電能為W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h．
（3）一個LED燈一天省電W=0.84kW?h=3.024×10⁶J
如果用來燒水的話：由W=Q=cm（t₂-t₁）可得：
m=

W

c(t2-t1)

=

3.024×106J

4.2×103J/(kg?℃)(100℃-20℃)

=9kg．
故答案為：
（1）額定電壓低．
（2）0.5；0.88．
（3）9．