Question

今年的3月28日晚上，南京號召市民參加每年三月的最后一個周六晚上自愿關(guān)燈一小時，倡導(dǎo)節(jié)能減排行動，以共同應(yīng)對全球的氣候變化．
（1）假設(shè)全市有50萬個家庭響應(yīng)號召，且每個家庭照明燈平均功率約為200W，那么南京在今年關(guān)燈一小時活動中可節(jié)約多少kW?h的電能？
（2）若這些電能被某單位用來燒水，其中電熱的轉(zhuǎn)化效率為84%，能將多少kg的水從20℃加熱到100℃？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）已知家庭數(shù)和每個家庭照明燈的平均功率，可以得到市區(qū)照明燈的總功率；已知燈泡總功率和通電時間，利用公式W=Pt可以得到消耗的電能；
（2）知道節(jié)約的電能和電熱的轉(zhuǎn)化效率可求水吸收的熱量，知道水的比熱容和溫度的變化，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出加熱水的質(zhì)量．

解答：解：（1）市區(qū)照明燈的總功率：
P=50×10⁴×200×10^-3kW=1×10⁵kW，
節(jié)約的電能：
W=Pt=1×10⁵kW×1h=10⁵kW?h=3.6×10¹¹J；
（2）根據(jù)η=

Q吸

W

×100%可得，水吸收的熱量：
Q_吸=Wη=3.6×10¹¹J×84%=3.024×10¹¹J，
根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可得，加熱水的質(zhì)量：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

3.024×1011J

4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)

=9×10⁵kg．
答：（1）南京在今年關(guān)燈一小時活動中可節(jié)約1×10⁵kW?h的電能；
（2）能將9×10⁵kg的水從20℃加熱到100℃．

點評：本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到電功公式和效率公式、吸熱公式的應(yīng)用，計算過程要注意單位的換算，是一道較為簡單的計算題．