МБОУ «Завьяловская средняя общеобразовательная школа №1»

Исследовательская работа

«Учимся жить экономно» Выполнила ученица 9 «г»

класса Горошевская ТатьянаРуководитель: учитель

физики Пожарицкая Т.Г. Завьялово 2012

1.Проанализировать способы экономии электроэнергии.2. На основе опыта по нагреванию воды выяснить: какой вид энергии на сегодняшний день дешевле: электричество или природный газ?

Цель исследования:

Актуальность:

Мотивация данной работы связана с отсутствием у людей четкого представления о цене единицы электроэнергии и энергии газа. Мы платим за коммунальные услуги и не задумываемся о том, какую энергию экономически выгоднее использовать в домашних условиях: электричество или газ, как можно сэкономить деньги за оплату электроэнергии. Эта проблема особенно остро встает перед нами в период мирового финансового кризиса.

Задачи:

1.Изучить литературу по данной теме.

2.Провести анкетирование учащихся по исследуемой теме.

3.Рассчитать КПД электрических приборов

4

Методы исследования:

1.Аналитический;2.Анкетирование;3.Анализ полученных результатов;4. Физические расчеты.

Энергосберегающая техника

А – это самый экономный вариант по электричеству

G – самый «прожорливый» по электричеству.

Средний расход энергии

Мытье посуды - 3%

Небольшие отопительные приборы - 3%

ТВ/Аудио - 6%

Стирка и сушка - 8%

Освещение - 10%

Приготовление пищи - 10%

Горячая вода: кухня и ванна - 14%

Охлаждение воздуха, холодильник - 21%

Остальное - 25%

Учимся экономить

Люминесцентная лампочка можетработать до 16 000 часов. Обычная лампочка стоит около 10-15 рублей, а люминесцентная – около 60-120 рублей. Уже только по сроку службы вы сэкономите около 100-120 рублей. Но если посчитать еще сэкономленную электроэнергию за год, к примеру 5 часов в день, 365 часов в сутки, при стоимости электроэнергии 1,97 за кВт – это составит около 3595руб. в год.. А если заменить лампочки во всех российских квартирах и домах (я не считаю пока освещение в школах, офисах, на заводах), в среднем 5 лампочек на семью из трех человек, экономия в год может составить около 30 млрд руб(600 млн долларов) !

Режим stand-by

Часы на DVD-проигрывателе - в 96 руб; на музыкальном центре – в 204 рубля; зарядка для сотового телефона, оставленная в розетке после того, как телефон зарядился - 144 рубля в год; Прибавьте к этому компьютер и микроволновку – получится еще 720 рублей.

Таким образом, жизнь ваших электроприборов в режиме stand by обойдется вам минимум в 1390 рублей в год.

Результаты анкетирования

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

11а 11б 11в

техника

режим экономии

лампочки

Количество теплоты, требуемое для нагрева 1кг (литра) воды до

температуры кипения

Начальная температура воды: t1= 18 °С,

Температура кипения воды: t2= 100 °С,

Масса воды: mв = 1кг

Удельная теплоемкость воды: с = 4200 Дж/кг

Количество теплоты

Q = с·m·(t2- t1)

Q = 4200·1·(100-18) = 344400 Дж

Нахождение реальной мощности электрочайника

Мощность электрочайника заводская: P = 2000 Вт,

Сила тока в цепи: I = 9 А

Напряжение: U = 220 В

Реальная мощность:

P = I · U

P = 220 В · 9 А = 1980 Вт

электросчетчик

Количество теплоты, выделенное спиралью

чайника

Время нагрева t = 255 c.

Мощность электрочайника Р = 1980 Вт

Количество теплоты:

Q = P · t,

Q = 1980Вт ·225 с = 445500 Дж

Нахождение КПД электрочайника

Затраченное количество теплоты:

Qз = 445500 Дж

Полезное количество энергии:

Qп =344400 Дж

Находим КПД электрочайника:

η = (344400 /445500)·100% = 77,3 %

Нахождение цены затраченной электроэнергии (для чайника)

1 кВт·ч = 3 600 000 Дж

1 кВт·ч = 1.97 руб.

445500 Дж - 0,12375 кВт·ч

Цена = Тариф · Работу тока

Цена = 1.97 руб. · 0,12375 кВт·ч = 0,2438руб.

Количество теплоты выделенное спиралью

кипятильника

Время нагрева t = 440c

Мощность кипятильника Р = 1000Вт

Количество теплоты:

Q = P · t

Q = 1000 Вт ·440 с = 440000 Дж

Нахождение КПД кипятильника

Затраченное количество теплоты:

Qз = 445500 Дж

Полезное количество энергии:

Qп =344400 Дж

Находим КПД электрочайника:

η = (344400 /445500)·100% = 77,3 %

Нахождение цены затраченной электроэнергии (для

кипятильника)

1 кВт·ч = 3 600 000 Дж

1 кВт·ч – 1.97 руб.

1.35 руб. = 3 600 000 Дж

440000 Дж – 0,1222 кВт·ч

Цена = Тариф · Работу тока

Цена = 1.97 руб. · 0,1222 кВт·ч = 0,24734 руб

Характеристика природного газа

Объём сгоревшего газа:

Vгаза = 0.0181 м3

Удельная теплота сгорания природного газа q = 4.4 · 107 Дж/кг

Плотность газа:

ρ = 0.85 кг/м3

Газовый счетчик

Нахождение количества теплоты, выделенное сгоранием газа

Находим массу сгоревшего газа:

m = V · ρ

m = 0.0181 м3 · 0.85 кг/м3 = 0.01235кг

Удельная теплота сгорания газа

q = 4.4 · 107 Дж/кг

Количество теплоты, выделенное газом:

Q = m · q

Q = 0,01235кг · 4,4 · 107 Дж/кг = 543400 Дж

Нахождение КПД газовой плиты

Затраченное количество теплоты:

Qз = 543400 Дж

Полезное количество энергии:

Qп = 386400 Дж

Находим КПД газовой плиты:η = (344400/543400)·100% =63,7 %

Нахождение цены сгоревшего газа

Цена = Тариф · Объём газа

Цена = 4,5 руб · 0,0181м3

Цена = 0,08145 руб (8,145 коп)

Итоговая таблица значений

№ п/п Название нагревателя

КПД (%) Цена нагрева

1 литра воды (коп)

1 Электрочайник 77,3% 24.38 коп

2 Кипятильник 78,3 % 24.74 коп

3 Газовая плита 63,7 % 8.15 коп

Выводы:

Выгода = Цена электроэнергии / цена энергии топлива (газа) = 24.38 / 8,15 = 3 раза.

- отказаться от электрического чайника- использовать газовые водонагреватели- вместо микроволновой печи использовать

духовку газовой плиты- использовать в быту приборы экономичного

класса.