НЕСФ 2022, 9. клас — Задача 3. Електроенергия
Национално есенно състезание по физика, 11 – 13 ноември 2022 г., Сливен — Тема за 9. клас (трета възрастова група) · 11 ноември 2022 г. · 10 т.
Условие
Приемете, че в едно домакинство единствените консуматори на електроенергия са хладилник, телевизор и осветление. Първоначално домакинството ползвало за осветление лампи с волфрамови жички и плащало през зимен месец 24 лв/месец. След като заменило тези лампи с LED крушки, които консумират 6 пъти по-малка електрическа мощност в сравнение със старите крушки, през зимен месец разходите паднали на 14 лв/месец. Веднъж домът не бил обитаван в продължение на месец, само хладилникът работел и тогава сметката за месеца била 3 лв. Приемете, че всеки месец има 30 дни.
а) Колко лева на месец струва електроенергията, консумирана от телевизора? [2 т.]
б) Ако електрическата мощност на телевизора е 150 W и той работи средно по 10 часа на ден, колко струва 1 kWh електроенергия? [2 т.]
в) Колко е средната консумирана мощност от хладилника? [2 т.]
г) Ако лампите през зимен месец светят средно по 8 часа на денонощие, колко е била общата мощност на старото осветление с лампи с волфрамови жички? [2 т.]
д) Ако новите LED лампи през летен месец светят средно по 5 часа на денонощие, каква месечна сметка ще плаща домакинството през летен месец? [2 т.]
Отговори
а)
От и следва лв, а при лв — лв.
б)
в)
г)
д)
Решение
а) Нека бележим цената на електроенергията, консумирана от хладилника за един месец с , от телевизора – с , а от осветлението със старите лампи за зимен месец – с . Тогава . [0.5 т.] Съответно с новите лампи през зимен месец . [0.5 т.] Като извадим двете уравнения, се получава , откъдето лв. [0.5 т.] Тъй като лв, замествайки в първото уравнение, лв. [0.5 т.]
б) За един месец телевизорът консумира електроенергия, равна на kWh. [1 т.] Тъй като тя струва 9 лв, цената на 1 kWh електроенергия е 9 лв/45 kWh = 0.20 лв/kWh. [1 т.]
в) Електроенергията, консумирана от хладилника за един месец, е 3 лв/0.20 лв/kWh = 15 kWh. [1 т.] Средната консумирана мощност от хладилника е 15 kWh / (30.24 h) W [1 т.]
г) Общата мощност на старото осветление с лампи с волфрамови жички е W. [2 т.]
д) Ако новите LED лампи през летен месец светят средно по 5 часа на денонощие, месечната сметка на домакинството през летен месец ще бъде [1 т.] лв. [1 т.]
Оригинал в Архива: esenni_2023_9problems.pdf · официални решения: esenni_2023_9solutions.pdf