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109學測自然試題-25

某廠商生產三種燈泡:白熾燈泡、省電燈泡、LED 燈泡,其資料如表 3 所示。
假設一度電的電費為 2.5 元,每年平均約使用 2000 小時,且燈泡售價不變,
「電能轉換為光通量效率」定義為平均光通量對耗電功率的比值,則下列敘述哪些正確?(應選 2 項)
表 3

白熾燈泡 省電燈泡 LED 燈泡
每個售價(元) 15 60 125
耗電功率(瓦特) 60 15 10
平均光通量(流明) 860 775 900
壽命(小時) 1,000 10,000 15,000

(A) LED燈泡一年的電費約為 100元
(B)一年電費與燈泡購置費總和的大小順序為:白熾燈泡 > LED燈泡 > 省電燈泡
(C)一年電費與燈泡購置費總和的大小順序為:白熾燈泡 > 省電燈泡 > LED燈泡
(D)「電能轉換為光通量效率」的大小順序為:LED燈泡 > 省電燈泡 > 白熾燈泡
(E)只就節省電費的觀點,應優先選用白熾燈泡

答案

(A) LED年電費=10W×2000h=20 kWh,20×2.5=50元,錯。
(B)(C)總費用:白熾燈:電費60W×2000h=120 kWh→300元,燈泡購置(2000/1000=2個)→30元,總330元。省電燈泡:電費15W×2000h=30 kWh→75元,燈泡購置(2000/10000=0.2→1個)60元,總135元。LED:電費50元,燈泡購置(2000/15000=0.133→1個)125元,總175元。故順序白熾>LED>省電,(B)對(C)錯。
(D)效率=光通量/功率:白熾860/60≈14.3,省電775/15≈51.7,LED900/10=90,順序LED>省電>白熾,對。
(E)節省電費應選省電或LED,錯。
答案(B)(D)。 報錯
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113學測自然試題-25

【第24-25題組】電冰箱的操作原理是利用低溫的冷媒來冷卻冰箱裡的食物。冰箱、冷凍庫的效率可看其性能係數,其定義為:性能係數 = \(\frac{\text{轉移的熱能}}{\text{輸入的功}}\)。若一電冰箱性能係數為 2.5,則輸入 1.0 度電的可轉移多少熱能?(1 度電 = 1 kW·h,輸入的功可視為輸入的電能)
(A)3.6×10\(^6\) J (B)7.2×10\(^6\) J (C)9.0×10\(^6\) J
(D)1.1×10\(^7\) J (E)1.4×10\(^7\) J

答案

(C) 1度電 = 1 kW·h = 3.6×10\(^6\) J,性能係數2.5表示轉移熱能 = 2.5 × 輸入功 = 2.5 × 3.6×10\(^6\) = 9.0×10\(^6\) J。 報錯
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