文档介绍：用数学精打细算
——探究如何选购电热水壶
【摘要】我们家双休日经常出去旅行,也经常为离开家后是否应该拔掉电热水器插头而争执。妈妈认为应该拔掉插头,否则热水器一直在工作,会耗电。而爸爸认为没有必要拔掉插头,因为电热水器会在水温从设定的75℃降到70℃时即使重新加热,需要耗费的电能很少,如果拔掉插头,回来后又要重新加热,如果室温是15℃,那么重新加热到75℃需要消耗的电能更多,更浪费电。在他们的争执下,我决定自己用数学的方法算出到底谁的说法正确。
【关键词】电热水壶利用率能源
在寒冷的冬天, 人们总爱喝热乎乎的开水, 不仅喝了暖和, 而且对身体也很有益. 于是,在办公室里, 便常常可以看到这样的情景: 一个人来到办公室里, 在热水壶中放了一小壶水, 烧开, 倒进自己的杯子里, 便去工作了. 紧接着, 另一个人来到办公室, 像第一个人一样, 在热水壶中放了一小壶水, 烧开, 倒进自己的杯子里, ……
这不禁让我产生了疑问: 是一次性烧开一壶水比较省电,还是分开两次烧开一壶水比较省电呢?于是,我展开了如下的研究:
首先, 我用一个标有“220V~13A 50Hz”的电热水壶分开几次烧开不同量的水(, ),并记录时间,结果如下:
①
②
③
④
⑤
水量(L)
所用时间
8分30秒
5分45秒
4分56秒
3分53秒
2分55秒
解: ∵U=220V
I=13A
∴P=UI=220U×13A=2860W
t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=J
t=5分45秒=345秒
按照这样的速度, , 就需要3105/7秒
W=Pt=2860W×3105/7≈.3J
t=4分56秒=296秒
按照这样的速度, ,
W=Pt=2860W×=J
t=3分53秒=233秒
按照这样的速度, , 就需要699秒
W=Pt=2860W×699=J
t=2分55秒=175秒
按照这样的速度, , 就需要1575秒
W=Pt=2860W×1575=J
∵J>J>J>.3J>J
∴一次性烧开一壶水比较省电
∴我得出一个结论: 一次性烧开的水越多,对电能的利用率越高
为了节能减排,我们不能够像上面提到的办公室里的人一样, 应该一次性烧开水更省电. 如果大家都能够这样做的话, 那么省电的效果将是惊人的。单单拿温州市来说:
温州市有大约人,每3个人可以算做一个家庭,每个家庭有一个电热水壶(),每天需要水1壶,,,省下的电就可以这样计算:
分3次烧用电量:t=3分53秒×3=699秒
W=Pt=2860W×699=J
一次性烧开用电量:t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=J
一个家庭一天省下的电量:J-J=J
一共有家庭:÷3≈个
所有家庭一天省电:×=20J
温州市有大约人,每9个人可以算做一个办公室,每个办公室有一个电热水壶(最大