8 Esimerkkejä sähköenergiaa ja tehoa koskevista kysymyksistä
1. Sähkölamppua, jonka arvo on 220 V – 5 A, käytetään 30 minuutin ajan, joten lampun vaatima energiamäärä on…
A. 33 kJ
Noin 330 kJ
Noin 1.980 kJ
D. 19.800 kJ
Keskustelu
Jännite (V) = 220 volttia
Voimakas virta (I) = 5 ampeeria
Aika (t) = 30 minuuttia = 30 x 60 sekuntia = 1800 sekuntia
Sähkötehon kaava (P):
P = VI = (220 volttia) (5 ampeeria) = 1100 volttia ampeeria = 1100 wattia = 1100 joulea sekunnissa
Sähköenergia = Sähköteho x aika = (1100 joulea/sekunti)(1800 sekuntia)
Sähköenergia = 1 980 000 joulea = 1 980 kilojoulea
Oikea vastaus on C.
2. Juotoskolvin tehtaalla ilmoitetaan jännitteeksi 220 V – 60 W. Jos työkalu on päällä 4 minuuttia, sähköenergian määrä on…
A. 240J
B. 880 J
Noin 14.400 J
D. 52.800 J
Keskustelu
Tiedetään, että:
Teho (P) = 60 wattia = 60 joulea/sekunti
Jännite (V) = 220 volttia
Aika (t) = 4 minuuttia = 4 x 60 sekuntia = 240 sekuntia
Kysytty: Sähköenergia
Vastaus:
220 volttia – 60 wattia tarkoittaa, että sähköinen juotin toimii hyvin, jos potentiaaliero eli sähköjännite on 220 volttia ja teho 60 wattia = 60 joulea sekunnissa. Tämä tarkoittaa, että sähköinen juotin käyttää 60 joulea energiaa sekunnissa.
Sähköenergia = sähköteho x aika = (60 joulea/sekunti)(240 sekuntia) = 14 400 joulea.
Oikea vastaus on C.
3. Raudan käyttämä energia 1 minuutin aikana on 33 kJ ja se on kytketty 220 voltin jännitteeseen, joten raudan läpi kulkeva sähkövirta on...
A. 0,067 A
B. 0,40 A
C. 2,50 A
D. 15,0 A
Keskustelu
Tiedetään, että:
Aikaväli (t) = 1 minuutti = 60 sekuntia
Energia (W) = 33 kilojoulea = 33 000 joulea
Jännite (V) = 220 volttia
Kysytty: Sähkövirta (I)
Vastaus:
Sähköteho on tietyn ajanjakson aikana käytetty sähköenergia. Matemaattisesti:
P = W / t = 33 000 joulea / 60 sekuntia
P = 550 wattia
Kaava, joka ilmaisee sähköjännitteen, sähkövirran ja sähkötehon välisen suhteen, on:
P = VI
Sähkövirran (I) laskemiseksi tämä kaava käännetään muotoon:
I = P / V = 550/220 = 2,5 ampeeria
Oikea vastaus on C.
4. Talossa käytetään seuraavassa taulukossa lueteltuja sähkölaitteita.
Kuinka paljon sähköenergiaa käytetään 1 kuukaudessa (30 päivässä)?
A. 120 kWh
B. 60 kWh
Noin 40 kWh
D. 20 kWh
Keskustelu
Tiedetään, että:
Lampun teho = 4 (10 wattia) = 40 wattia ja lampun käyttöaika = 10 tuntia x 30 = 300 tuntia
Television teho = 100 wattia ja jääkaapin käyttöaika = 10 tuntia x 30 = 300 tuntia
Silitysraudan teho = 300 wattia ja silitysraudan käyttöaika = 2 tuntia x 30 = 60 tuntia
Kysymys: Yhden kuukauden aikana käytetty sähköenergia
Vastaus:
Sähköenergia = sähköteho x aika
Lampun käyttämä energia = (40 wattia)(300 tuntia) = 12 000 wattituntia = 12 kilowattituntia = 12 kWh
Television käyttämä energia = (100 wattia)(300 tuntia) = 30 000 wattituntia = 30 kilowattituntia = 30 kWh
Raudan käyttämä energia = (300 wattia)(60 tuntia) = 18 000 wattituntia = 18 kilowattituntia = 18 kWh
Käytetty sähköenergia yhteensä = 12 kWh + 30 kWh + 18 kWh = 60 kWh.
Oikea vastaus on B.
5. Talossa on viisi 25 watin lamppua, jotka palavat 14 tuntia päivässä, 200 watin jääkaappi, joka on päällä 24 tuntia päivässä, ja 125 watin vesipumppu, joka on päällä 8 tuntia päivässä. Kuinka paljon sähköenergiaa kuluu kuukaudessa (30 päivässä)?
A. 226,5 kWh
B. 144 kWh
Noin 52,5 kWh
D. 30 kWh
Keskustelu
Tiedetään, että:
Lampun teho = 5(25) = 125 wattia ja lampun käyttöaika = 14 tuntia x 30 = 420 tuntia
Jääkaapin teho = 200 wattia ja jääkaapin käyttöaika = 24 tuntia x 30 = 720 tuntia
Vesipumpun teho = 125 wattia ja vesipumpun käyttöaika = 8 tuntia x 30 = 240 tuntia
Kysymys: Yhden kuukauden aikana käytetty sähköenergia
Vastaus:
Sähköenergia = sähköteho x aika
Energia (lamppu) = (125 wattia)(420 tuntia) = 52 500 wattituntia = 52,5 kilowattituntia
Energia (jääkaappi) = (200 wattia)(720 tuntia) = 144 000 wattituntia = 144 kilowattituntia
Energia (vesipumppu) = (125 wattia)(240 tuntia) = 30 000 wattituntia = 30 kilowattituntia
Käytetty sähköenergia yhteensä = 52,5 + 144 + 30 = 226,5 kilowattituntia = 226,5 kilowattituntia = 226,5 kWh.
Oikea vastaus on A.
6. Juotoskolviliikkeessä on kaksi 20 watin lamppua, jotka palavat 7 tuntia päivässä, 440 watin juotoskolvi, jota käytetään keskimäärin 4 tuntia päivässä, ja 50 watin televisio, joka on päällä 3 tuntia päivässä. Kuinka paljon sähköenergiaa kuluu kuukaudessa (30 päivässä)?
A. 65,70 kWh
B. 52,80 kWh
Noin 32,87 kWh
D. 16,43 kWh
Keskustelu
Tiedetään, että:
Lampun teho = 2(20) = 40 wattia ja lampun käyttöaika = 7 tuntia x 30 = 210 tuntia
Juotosteho = 440 wattia ja juotosaika = 4 tuntia x 30 = 120 tuntia
TV:n teho = 50 wattia ja TV:n käyttöaika = 3 tuntia x 30 = 90 tuntia
Kysymys: Yhden kuukauden aikana käytetty sähköenergia
Vastaus:
Sähköenergia = sähköteho x aika
Energia (lamppu) = (40 wattia)(210 tuntia) = 52 500 wattituntia = 8,4 kilowattituntia
Energia (juottaminen) = (440 wattia)(120 tuntia) = 52 800 wattituntia = 52,8 kilowattituntia
Energia (TV) = (50 wattia)(90 tuntia) = 4 500 wattituntia = 4,5 kilowattituntia
Käytetty sähköenergia yhteensä = 8,4 + 52,8 + 4,5 = 65,7 kilowattituntia = 65,7 kilowattituntia = 65,7 kWh.
Oikea vastaus on A.
7. Taloudessa on viisi 20 watin lamppua, jotka palavat 10 tuntia päivässä, 60 watin televisio, joka palaa 8 tuntia päivässä, ja 150 watin jääkaappi, joka palaa 24 tuntia päivässä. Kuinka paljon sähköenergiaa kuluu kuukaudessa (30 päivässä)?
A. 548,64 kWh
B. 388,80 kWh
Noin 188,00 kWh
D. 152,40 kWh
Tiedetään, että:
Lampun teho = 5(20) = 100 wattia ja lampun käyttöaika = 10 tuntia x 30 = 300 tuntia
TV:n teho = 60 wattia ja TV:n käyttöaika = 8 tuntia x 30 = 240 tuntia
Jääkaapin teho = 150 wattia ja jääkaapin käyttöaika = 24 tuntia x 30 = 720 tuntia
Kysymys: Yhden kuukauden aikana käytetty sähköenergia
Vastaus:
Sähköenergia = sähköteho x aika
Energia (lamppu) = (100 wattia)(300 tuntia) = 52 500 wattituntia = 30 kilowattituntia
Energia (TV) = (60 wattia)(240 tuntia) = 4 500 wattituntia = 14,4 kilowattituntia
Energia (jääkaappi) = (150 wattia)(720 tuntia) = 108 000 wattituntia = 144 kilowattituntia
Käytetty sähköenergia yhteensä = 30 + 14,4 + 108 = 152,4 kilowattituntia = 152,4 kilowattituntia = 152,4 kWh.
Oikea vastaus on D.
8. Kiinnitä huomiota seuraaviin sähkölaitteiden käyttöön liittyviin tietoihin!
Yllä olevien kolmen sähkölaitteen käyttämä sähköenergian määrä on…
A. 158.400 joulea
Noin 950.400 joulea
Noin 5.860.800 joulea
D. 30 000 joulea
Keskustelu
Television virrankulutus:
P = VI = (220 volttia) (0,3 ampeeria) = 66 volttia ampeeria = 66 wattia = 66 joulea sekunnissa
Tietokoneen teho:
P = VI = (220 volttia) (0,4 ampeeria) = 88 volttia ampeeria = 88 wattia = 88 joulea sekunnissa
Vesipumpun teho:
P = VI = (220 volttia) (0,5 ampeeria) = 110 volttia ampeeria = 110 wattia = 110 joulea sekunnissa
Aika:
10 tuntia = 10 x 3600 sekuntia = 36 000 sekuntia
6 tuntia = 6 x 3600 sekuntia = 36 000 sekuntia
4 tuntia = 4 x 3600 sekuntia = 36 000 sekuntia
Sähköenergia = sähköteho x aika
Sähköenergia television käyttämä = 66 joulea/sekunti x 36.000 sekuntia = 2.376.000 joulea
Sähköenergia tietokoneen käyttämä = 88 joulea/sekunti x 21600 sekuntia = 1.900.800 joulea
Sähköenergia käytetty vesipumppu = 110 joulea/sekunti x 14400 sekuntia = 1.584.000 joulea
Kokonaissähköenergia:
2 376 000 joulea + 1 900 800 joulea + 1 584 000 joulea = 5 860 800 joulea
Oikea vastaus on C.
Kysymyksen lähde:
Yläasteen/islamilaisen yläasteen luonnontieteiden kansalliset koekysymykset
