Question

為踐行“低碳理念”，2010年上海世博會上，使用了大量的LED節能燈，它可以直接把電能轉化為光能．現有一盞標有“24V，12W”LED燈，其亮度與“220V，100W”的普通白熾燈相當．
（1）若上述LED燈和白熾燈都正常工作相同時間，兩燈消耗的電能之比是______．
（2）白熾燈工作時的能量轉化情況如圖，則該白熾燈的發光效率是______；試推測12W LED燈與100W白熾燈照明效果相同的可能原因是______．

Answer 1

（1）∵兩燈正常工作，
∴P_LED=12W，P_白熾燈=100W，
∵W=Pt，
∴兩燈消耗的電能之比：
W_LED：W_白熾燈=P_LEDt：P_白熾燈t=P_LED：P_白熾燈=12W：100W=3：25；
（2）白熾燈的發光效率：
η=

W光

W電

=

10J

100J

=10%，
通過計算看出白熾燈消耗的電能轉化為光能的效率很低，則12WLED燈與100W的白熾燈照效果相同的原因是節能燈的電能轉化為光能的效率比白熾燈的要高得多．