راهنمایی کوتاه: آهنگ مصرف انرژی یعنی مقدار انرژی مصرف شده در واحد زمان.
گامبهگام:
- ۱) فرمول اصلی: آهنگ مصرف انرژی = انرژی مصرف شده ÷ زمان مصرف
- ۲) واحد انرژی معمولاً ژول (J) یا کیلوواتساعت (kWh) است.
- ۳) واحد زمان معمولاً ثانیه (s) یا ساعت (h) است.
- ۴) واحد آهنگ مصرف انرژی: اگر انرژی بر حسب ژول و زمان بر حسب ثانیه باشد، واحد آن وات (W) میشود (1 W = 1 J/s).
- ۵) برای حل مسئله، مقادیر داده شده را در فرمول قرار دهید.
- ۶) حتماً واحدها را به یک سیستم تبدیل کنید (مثلاً همه به ثانیه و ژول).
پاسخ نهایی: در ادامه شش مسئله نمونه با جواب ارائه میشود.
مسئله ۱: یک لامپ ۶۰ وات به مدت ۵ ساعت روشن است. انرژی مصرفی آن چند کیلوواتساعت است؟
راه حل: توان = ۶۰ وات = ۰.۰۶ کیلووات. زمان = ۵ ساعت.
انرژی = توان × زمان = ۰.۰۶ × ۵ = ۰.۳ کیلوواتساعت.
مسئله ۲: یک بخاری برقی در ۲۰ دقیقه، ۷۲۰ کیلوژول انرژی مصرف میکند. آهنگ مصرف انرژی آن چند وات است؟
راه حل: انرژی = ۷۲۰ کیلوژول = ۷۲۰۰۰۰ ژول. زمان = ۲۰ دقیقه = ۱۲۰۰ ثانیه.
آهنگ مصرف = انرژی ÷ زمان = ۷۲۰۰۰۰ ÷ ۱۲۰۰ = ۶۰۰ وات.
مسئله ۳: اگر تلویزیونی با آهنگ مصرف ۱۵۰ وات به مدت ۴ ساعت روشن باشد، انرژی مصرفی آن چند ژول است؟
راه حل: توان = ۱۵۰ وات = ۱۵۰ ژول بر ثانیه. زمان = ۴ ساعت = ۱۴۴۰۰ ثانیه.
انرژی = توان × زمان = ۱۵۰ × ۱۴۴۰۰ = ۲۱۶۰۰۰۰ ژول.
مسئله ۴: یک دستگاه در ۵ ثانیه ۵۰۰ ژول انرژی مصرف میکند. آهنگ مصرف آن چند وات است؟
راه حل: آهنگ مصرف = انرژی ÷ زمان = ۵۰۰ ÷ ۵ = ۱۰۰ وات.
مسئله ۵: یک لامپ ۱۰۰ وات در یک ماه (۳۰ روز) هر روز ۶ ساعت روشن است. انرژی مصرفی آن در ماه چند کیلوواتساعت است؟
راه حل: توان = ۰.۱ کیلووات. زمان کل = ۶ ساعت/روز × ۳۰ روز = ۱۸۰ ساعت.
انرژی = ۰.۱ × ۱۸۰ = ۱۸ کیلوواتساعت.
مسئله ۶: اگر آهنگ مصرف یک سشوار ۲۰۰۰ وات باشد و به مدت ۱۰ دقیقه استفاده شود، انرژی مصرفی آن چند کیلوژول است؟
راه حل: توان = ۲۰۰۰ وات = ۲۰۰۰ ژول/ثانیه. زمان = ۱۰ دقیقه = ۶۰۰ ثانیه.
انرژی = ۲۰۰۰ × ۶۰۰ = ۱۲۰۰۰۰۰ ژول = ۱۲۰۰ کیلوژول.
مثال مشابه: اگر یک پنکه ۸۰ وات به مدت نیم ساعت کار کند، انرژی مصرفی آن چند ژول است؟
توان = ۸۰ ژول/ثانیه. زمان = ۱۸۰۰ ثانیه. انرژی = ۸۰ × ۱۸۰۰ = ۱۴۴۰۰۰ ژول.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: سعی کن مسائل دیگری با وسایل خانه (مثل یخچال، مایکروفر) طرح کنی. توان وسایل معمولاً روی پلاک آنها نوشته شده است. زمان استفاده را تخمین بزن و انرژی مصرفی را حساب کن.
یادآوری ایمنی: در کار با برق و وسایل برقی همیشه احتیاط کن. از دستکاری پریزها و سیمهای برق خودداری کن.
