二种灯 | LED灯 | 日光灯 |
发光原理 | 二极管发光 | 钨丝受热发射电子激发水银蒸汽 |
额定电压 | 24伏 | 220伏 |
使用寿命/h | 30000 | 8000 |
额定功率 | 15瓦 | 40瓦 |
分析 (1)LED灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出其电流;
(2)两灯泡功率之差即为节约电能的功率,根据W=Pt求出一个月使用LED灯比使用日光灯可节约的电能;
(3)由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量和节约的电能相等,根据Q放=Vq求出需要天然气的体积;
(4)根据LED灯和日光灯的工作原理进行解答.
解答 解:(1)由P=UI可得,LED灯正常工作时的电流:
ILED=$\frac{{P}_{LED}}{{U}_{LED}}$=$\frac{15W}{24V}$=0.625A;
(2)由P=$\frac{W}{t}$可得,一个月使用600盏LED灯比使用日光灯可节约的电能:
W=(P日光灯-PLED)t=(40×10-3kW-15×10-3kW)×600×10h×20=3000kW•h;
(3)由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量:
Q放=W=3000kW•h=1.08×1010J,
由Q放=Vq可得,需要天然气的体积:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.08×1{0}^{10}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈128.6m3;
(4)日光灯的发光原理是钨丝受热发射电子激发水银蒸汽,LED灯的发光原理是二极管发光,
所以,从能源利用来说LED灯的发光效率高、可以节约电能,从安全用电角度来说LED灯不会产生汞污染.
答:(1)这种LED灯正常工作时的电流是0.625A;
(2)一个月使用LED灯比使用日光灯可节约3000kW•h的电能;
(3)如果这些节约的能量用天然气来提供,需要完全燃烧128.6m3的天然气;
(4)①发光效率高、节能降耗;②不会产生汞污染.
点评 本题考查了电功率公式、电功公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,从表格中获取有用的信息是关键.
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