Question

7．節(jié)能燈實際上就是一種緊湊型、自帶鎮(zhèn)流器的日光燈；LED燈的發(fā)光體是PN結，是一種發(fā)光二極管．某節(jié)能減排辦公室人員在某地下停車場（24小時需要照明）進行了LED燈與節(jié)能燈的節(jié)能實驗比較，具體實驗過程如下：
第一步：在地下停車場管理辦公室安裝一電度表【銘牌為DDS642，5（20）A NO.9009897】，初始值為0kW•h．
第二步：為滿足通光需要，于9月11日上午9：00安裝8盞共109W的LED燈并開始工作，9月18日上午9：00電度表的讀數為33.6kW•h．
第三步：根據通光量計算，于9月18日上午9：00全部換成8盞共360W的節(jié)能燈并開始工作，9月25日上午9：00電度表的讀數為103.2kW•h．
請你與節(jié)能減排工作人員一起進行分析：
（1）第二步中7天實際消耗電能與理論消耗電能的差（即線路內耗電）為多少？
（2）同樣是7天，LED燈與節(jié)能燈相比線路內耗電哪種多？
（3）從以上計算結果比較LED燈與節(jié)能燈的每瓦每時的節(jié)電量為多少？如果以1000盞12W的LED燈計算，每年可節(jié)約電費多少？（一年以365天計算，電價為0.50元/（kW•h））

Answer 1

分析 （1）已知LED燈的額定功率為109W，根據W=Pt可求得7天理論消耗電能，根據電度表的示數可知7天實際消耗電能，然后可求二者之差；
（2）已知節(jié)能燈額定功率為360W，根據W=Pt可求得7天理論消耗電能，根據電度表的示數可知7天實際消耗電能，然后求出線路內耗電量，然后比較得出答案；
（3）知道7天LED燈和節(jié)能燈消耗的電能即可求出每瓦每時的節(jié)電量，然后求出如果以1000盞12W的LED燈計算每年可節(jié)約的電費．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，7天理論消耗電能：
W₁=Pt=109×10^-3kW×24h×7=18.312kW•h；
7天實際消耗電能W₂=33.6kW•h，
則7天實際消耗電能與理論消耗電能的差：
△W=33.6kW•h-18.312kW•h=15.288kW•h；
（2）節(jié)能燈7天理論耗電能：
W₁′=P′t=360×10^-3kW×24h×7=60.48kW•h，
7天實際耗電能：
W₂′=103.2kW•h-33.6kW•h=69.6kW•h，
7天實際線路內耗電能：
△W′=69.6kW•h-60.48kW•h=9.12kW•h＜△W，
則LED燈的線路內耗電量比節(jié)能燈的內耗電量大；
（3）LED燈與節(jié)能燈相比每小時的節(jié)電量：
W_節(jié)=$\frac{69.6kW•h-33.6kW•h}{24×7×109}$≈0.00196kW•h，
每年可以節(jié)約的電費：
0.00196kW•h×1000×12×24×365×0.5元/（kW•h）=103017.6元．
答：（1）第二步中7天實際消耗電能與理論消耗電能的差為15.288kW•h；
（2）LED燈的線路內耗電量比節(jié)能燈的內耗電量大；
（3）LED燈與節(jié)能燈的每瓦每時的節(jié)電量為0.00196kW•h，如果以1000盞12W的LED燈計算，每年可節(jié)約電費103017.6元．

點評 本題考查了電功的計算，要注意第三步中電能表的示數包含第一步消耗的電能，難點是最后一問中每瓦每時節(jié)電量的理解．