王磊同学学习了电学知识后,对客厅里的照明电路进行了改装,将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路,分成两组,分别由两只开关控制,需要较强的亮度时全部灯泡都亮,不需要很亮时只有两个灯泡亮,白天或厅内无人时则全部关闭.王磊同学经过较长时间的统计,得到下列一组数据:
平均每天开灯时间 | 需较强亮度时间 | 不需很亮时间 | 每个灯泡的功率 |
6h | 2h | 4h | 60W |
(1)改装后每月(按30天计算)可以节约多少度电?
(2)如果用电热水器给水加热,每月节约的电能可以将多少20℃的水加热到60℃用来洗澡?[水的比热容4.2×103J/(Kg℃)].
(1)改装前灯的总功率:
P=60W×6=360W=0.36kW,
改装前30天消耗的电能:
W=Pt=0.36kW×6h×30=64.8kW•h;
需较强亮度时:
P1=60W×6=360W=0.36kW,
不需很亮时:
P2=60W×2=120W=0.12kW,
改装后30天消耗的电能:
W′=P1t1+P2t2
=0.36kW×2h×30+0.12kW×4h×30=36kW•h;
每月节约的电能:
△W=W-W′=64.8kW•h-36kW•h=28.8kW•h.
(2)由题知:Q吸=△W=cm△t,
∴水的质量:
m=
=△w c△t
1.0368×108J 4.2×103J/(kg•℃)×(60℃-20℃)
≈617kg.
答:(1)改装后每月(按30天计算)可以节约28.8度电;
(2)如果用电热水器给水加热,每月节约的电能可以将617kg20℃的水加热到60℃用来洗澡.