Question

2．“地球一小時”活動倡議熄滅不必要的燈光，切斷電視、電腦等電器電源，小明在活動宣傳中了解到：只要電源插頭沒有拔掉，在待機狀態(tài)下，每臺電腦的功率為5.8W，每臺電視機的功率為8.2W．
（1）小明所在小區(qū)有100臺電腦和100臺電視機，若在活動中均由原來的待機狀態(tài)改為切斷電源1小時，此舉一共可節(jié)約電能多少KW•h？
（2）節(jié)約電能完全被水吸收，能使多少千克20℃的水升高到60℃？[c_水=4.2×10³J/（kg？℃）]
（3）標有“220V  1000W”的電熱水器正常工作，將（2）問中質(zhì)量相同的水升高相同的溫度，需要100min，該電熱器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）切斷電源是用電器不消耗電能，待機時消耗電能，利用電能的計算公式W=Pt計算出100臺電腦和100臺電視機1小時消耗的電能，就是節(jié)約的電能；
（2）水吸收的熱量等于節(jié)約的電能，再根據(jù)水的溫度變化，利用Q=Cm（t-t₀）的變形公式m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$就可以算出水的質(zhì)量；
（3）電熱器的效率等于水吸收的熱量和電熱水器正常工作100min消耗的電能的比值．

解答 解：（1）100臺電腦和100臺電視機1小時消耗的電能
W=Pt=（5.8W+8.2W）×100×3600s=5.04×10⁶J；
（2）因為節(jié)約電能完全被水吸收，根據(jù)Q=cm（t-t₀）的變形得
水的質(zhì)量m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（60℃-20℃）}$=30kg；
（3）標有“220V  1000W”的電熱水器正常工作100min消耗的總電能
W_電能=Pt=1000W×100×60s=6×10⁶J，
該熱水器的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電能}}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{6}J}$×100%=84%．
答：（1）一共可節(jié)約電能5.04×10⁶J；
（2）節(jié)約電能完全被水吸收，能使30kg20℃的水升高到60℃；
（3）電熱器的效率是84%．

點評 本題計算量比較大，學生如果不細心，很容易出錯，要求對其本的計算公式要掌握，尤其是公式中各字母表示的物理量以及單位．