§31. Сучасні електричні побутові прилади

Зміст

Поміркуйте і дайте відповідь

1. Пригадайте і назвіть побутові електроприлади, які є у вас вдома. Яке їхнє призначення?

У мене вдома є холодильник для зберігання продуктів, електрочайник для нагрівання води, пральна машина для прання одягу та мікрохвильова піч для швидкого розігріву їжі. Також ми використовуємо пилосос для прибирання та фен для сушіння волосся.

2. Заповніть табличку, скориставшись інформацією з інтернет-джерел.

Для розрахунку спожитої енергії за $5 \text{ хв}$ використовуємо формулу $E = P \cdot t$, де $t = \dfrac{5}{60} \approx 0,083 \text{ год}$.

Поміркуйте і дайте відповідь

1. Чому не можна залишати техніку (наприклад, ноутбуки, комп’ютери) у «сплячому» режимі?

Техніку не варто залишати в режимі очікування, тому що вона продовжує споживати електроенергію, що веде до марних витрат грошей та ресурсів.

2. Чи можна порівнювати за рівнем енергоефективності кондиціонер класу «А+» та холодильник класу «А+»?

Пряме порівняння не є коректним, оскільки ці прилади виконують різні функції, а маркування класу «А+» вказує на ефективність приладу саме в межах своєї категорії техніки.

Перевірте себе

1. Розрахуйте вартість спожитої електроенергії вашою пральною машиною за 1 годину роботи.

Дано:

• $P = 2 \text{ кВт}$ (середня потужність)
• $t = 1 \text{ год}$
• $\text{Тариф} = 4,32 \text{ грн/кВт} \cdot \text{год}$

Знайти:

$\text{Вартість} – ?$

Розв’язання:

Спожита енергія:

$$W = P \cdot t$$

$$W = 2 \text{ кВт} \cdot 1 \text{ год} = 2 \text{ кВт} \cdot \text{год}$$

Вартість:

$$\text{Вартість} = W \cdot \text{Тариф}$$

$$\text{Вартість} = 2 \cdot 4,32 = 8,64 \text{ (грн)}$$

Відповідь: $8,64 \text{ грн}$.

2. Визначте силу струму, яку споживає фен.

Дано:

• $P = 2,2 \text{ кВт} = 2200 \text{ Вт}$
• $U = 220 \text{ В}$

Знайти:

$I – ?$

Розв’язання:

Скористаємося формулою потужності:

$$P = U \cdot I$$

Звідси сила струму:

$$I = \dfrac{P}{U}$$

$$I = \dfrac{2200 \text{ Вт}}{220 \text{ В}} = 10 \text{ А}$$

Відповідь: $10 \text{ А}$.

3. Визначте масу кам’яного вугілля, яке потрібно спалити, щоб енергія від його повного згоряння забезпечила щоденну роботу однієї лампи потужністю 100 Вт упродовж восьми годин.

(Примітка: У підручнику, що міститься у вкладенні, ця задача (№3 до § 31) має уточнення «…упродовж восьми годин грудня місяця». Тому розв’язок наведено з урахуванням кількості днів у грудні.)

Дано:

• $P = 100 \text{ Вт}$
• $t_{\text{доби}} = 8 \text{ год}$
• $n = 31 \text{день}$ ( грудень)

$q = 25 \text{ МДж/кг} = 25 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$

Знайти:

$m – ?$

Розв’язання:

Визначимо загальний час роботи лампи протягом місяця:

$t = t_{\text{доби}} \cdot n$

$t = 8 , \text{год} \cdot 31 = 248 \text{ год}$

Переведемо час у секунди (в системі СІ):

$t = 248 \cdot 3600 \text{с} = 892 800  \text{ с}$

Обчислимо роботу електричного струму, яку споживає лампа:

$A = P \cdot t$

Кількість теплоти, що виділяється при згорянні палива:

$Q = q \cdot m$

За умовою енергія від згоряння йде на роботу лампи ($Q = A$), тому:

$q \cdot m = P \cdot t$

Виразимо масу вугілля:

$m = \dfrac{P \cdot t}{q}$

Підставимо числові значення:

$m = \dfrac{100  \text{ Вт} \cdot 892 800  \text{ с}}{25 \cdot 10^6  \text{ Дж/кг}} = \dfrac{89280000}{25000000} \text{ кг} \approx 3{,}57 \text{ кг}$

Відповідь: Потрібно спалити $3{,}57  \text{ кг}$ кам’яного вугілля.

4. Як вибрати кондиціонер та холодильник за показником енергоефективності? Які моделі ви б обрали і чому?

а) Кондиціонер. Вибирати кондиціонер за енергоефективністю потрібно за показниками SEER (для охолодження, ≥8,5 для A+++) та SCOP (для обігріву, ≥5,1 для A+++), обираючи інверторні моделі класу A+++. Я обрав би MIDEA Xtreme, бо він має клас A+++, тихий і надійний для дому.

б) Холодильник. Для холодильника дивляться на клас енергоефективності A+++ (споживає на 60% менше, ніж A), інверторний компресор і розмір під потреби. Вибирав би  LG GC-B509MEWM з класом A+++.