试题

节约能源应从点滴做起，不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源，这一方式虽然便捷，但电视在待机状态下仍要消耗电能．洋洋家彩色电视机的待机功率为5W，若他家平均每天看3.5h电视，看完后电视总处于待机状态．试问：
（1）在一个月中（按30天计），洋洋家的这台电视因待机浪费的电能是多少？
（2）如果将这些浪费的电能全部用来烧水，可以将多少质量的水从15℃加热到40℃？
（3）若换用天然气来加热这些水，如天然气完全燃烧放出热量有60%被水吸收，则需要完全燃烧多少的天然气？[天然气的热值为7×10⁷J/m³，水的比热C_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
（4）请你就如何降低彩电的电能消耗，提出两条合理化建议．

解：（1）一个月电视因待机浪费的电能：W=Pt=5W×（24-3.5）×3600s×30=1.107×10⁷J；
（2）将这些浪费的电能全部用来烧水，则水吸收的热量Q_吸=W=1.107×10⁷J，
∵Q=cm（t-t₀），
∴水的质量m=

Q吸

c(t-t0)

=

1.107×107J

4.2×103J/(kg·℃)×(40℃-15℃)

=105kg；
（3）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

1.107×107J

60%

=1.845×107J，
∵Q_放=qV，
∴完全燃烧天然气的体积：
V=

Q放

q

=

1.845×107J

7×107J/m3

≈0.26m³；
（4）看完电视后就关机，不让电视处于待机状态可以降低彩电的电能消耗．
答：（1）一个月电视因待机浪费的电能为1.107×10⁷J；
（2）烧水的质量为105kg；
（3）需要完全燃烧0.26m³的天然气；
（4）看完电视就关机，不让电视机处于待机状态可以节约电能．
解：（1）一个月电视因待机浪费的电能：W=Pt=5W×（24-3.5）×3600s×30=1.107×10⁷J；
（2）将这些浪费的电能全部用来烧水，则水吸收的热量Q_吸=W=1.107×10⁷J，
∵Q=cm（t-t₀），
∴水的质量m=

Q吸

c(t-t0)

=

1.107×107J

4.2×103J/(kg·℃)×(40℃-15℃)

=105kg；
（3）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

1.107×107J

60%

=1.845×107J，
∵Q_放=qV，
∴完全燃烧天然气的体积：
V=

Q放

q

=

1.845×107J

7×107J/m3

≈0.26m³；
（4）看完电视后就关机，不让电视处于待机状态可以降低彩电的电能消耗．
答：（1）一个月电视因待机浪费的电能为1.107×10⁷J；
（2）烧水的质量为105kg；
（3）需要完全燃烧0.26m³的天然气；
（4）看完电视就关机，不让电视机处于待机状态可以节约电能．