Question

LED燈（發(fā)光二極管）與普通照明燈相比具有低能耗、高亮度的優(yōu)點．雞西市在春節(jié)期間實施節(jié)日亮化工程，大部分采用了LED“綠色光源”．
（1）如圖是某種額定電壓為3V的LED燈的U-I圖象，它正常工作多長時間消耗的電能為12焦耳？
（2）若LED照明光源1h 內可節(jié)約電能0.21×10¹²J，這些電能可讓1×10⁶kg的水溫度升高多少攝氏度？〔不計熱量損失〕

Answer 1

分析：（1）從圖象上可以看出當U_額=3V時，I=20mA，根據(jù)公式W=UIt可求工作時間．
（2）不計熱量損失，電能完全轉化成內能，根據(jù)公式W=Q=cm△t可求水升高的溫度．

解答：解：（1）由圖象可知，當U_額=3V時，I=20mA=0.02A，
由W=UIt得，t=

W

U額I

=

12J

3V×0.02A

=200s．
答：它正常工作200s消耗的電能為12焦耳．
（2）不計熱量損失，Q_吸=W′=0.21×10¹²J，
由Q_吸=cm△t得，
△t=

Q吸

cm

=

0.21×1012J

4.2×103J/(kg?℃)×1×106kg

=50℃．
答：這些電能可讓1×10⁶kg的水溫度升高50℃．

點評：本題考查時間和溫度升高的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，解題過程中要注意單位的換算，還要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．