Hesabu ya matumizi ya nishati ya umeme kwa kutumia zana za umeme - matatizo na suluhisho
1. Katika nyumba, kuna taa 5 za Wati 25 zinazotumika saa 14 kwa siku, jokofu la Wati 200 linalotumika saa 24 kwa siku, na pampu ya maji ya Wati 125 inayotumika saa 8 kwa siku. Ni nishati ngapi ya umeme inayotumika kwa mwezi (siku 30)?
Inajulikana:
Nguvu ya taa = 5(25) = Wati 125 na muda wa matumizi = saa 14 x 30 = saa 420
Nguvu ya jokofu = Wati 200 na muda wa matumizi = saa 24 x 30 = saa 720
Nguvu ya pampu ya maji = Wati 125 na muda wa matumizi = saa 8 x 30 = saa 240
Inahitajika: Nishati ya umeme iliyotumika kwa mwezi mmoja
Suluhisho:
Nishati ya umeme = nguvu ya umeme x muda wa muda
Nishati (taa) = (Wati 125)(saa 420) = Saa 52,500 za Wati = Saa 52,5 za Wati
Nishati (friji) = (Wati 200)(saa 720) = Saa za Wati 144,000 = Saa za Wati 144 kilo
Nishati (pampu ya maji) = (Wati 125)(saa 240) = Saa 30,000 za Wati = Saa 30 za Wati za kilo
Nishati ya umeme inayotumika kwa mwezi = 52,5 + 144 + 30 = kilo 226,5 saa ya Wati = kilo 226,5 saa ya Wati = 226,5 kWh.
2. Nyumba inayotumia vifaa vya umeme kama ilivyoorodheshwa katika jedwali lifuatalo.
Ni nishati ngapi ya umeme hutumika kwa mwezi 1 (siku 30)?
Inajulikana:
Nguvu ya taa = 4 x 10 Wati = 40 Wati na muda wa matumizi = saa 10 x 30 = saa 300
Nguvu ya TV = 1 x 100 Wati = 100 Wati na muda wa matumizi = saa 10 x 30 = saa 300
Nguvu ya chuma = 1 x 300 Wati = 300 Wati na muda wa matumizi = saa 2 x 30 = saa 60
Inayohitajika: Nishati ya umeme hutumika kwa mwezi 1
Suluhisho:
Nishati ya umeme = nguvu ya umeme x wakati
Nishati inayotumiwa na taa = (Wati 40)(saa 300) = Saa 12,000 za Wati = kilo 12 Saa za Wati = 12 kWh
Nishati inayotumiwa na TV = (Wati 100)(saa 300) = Saa 30,000 za Wati = kilo 30 Saa za Wati = 30 kWh
Nishati inayotumiwa na chuma = (Wati 300)(saa 60) = Saa 18,000 za Wati = kilo 18 Saa za Wati = 18 kWh
Jumla ya nishati = 12 kWh + 30 kWh + 18 kWh = 60 kWh.
3.
Nishati ya umeme inayotumiwa na vifaa vitatu vya umeme vilivyotajwa hapo juu ni…
A. Joule 158,400
B. 950,400 Joule
C. 5,860,800 Joule
D. Jouli 9,504,000
Suluhisho
Nguvu ya umeme ya TV:
P = VI = (Volt 220) (0.3 Ampere) = 66 Volt Ampere = 66 Wati = 66 Joule/sekunde
Nguvu ya umeme ya kompyuta:
P = VI = (Volt 220) (0.4 Ampere) = 88 Volt Ampere = 88 Wati = 88 Joule/sekunde
Nguvu ya umeme ya pampu ya maji:
P = VI = (Volt 220) (0.5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Wati = 110 Joule/sekunde
Muda wa muda:
Saa 10 = sekunde 10 x 3600 = sekunde 36,000
Saa 6 = sekunde 6 x 3600 = sekunde 21600
Saa 4 = sekunde 4 x 3600 = sekunde 14400
Nishati ya umeme = nguvu ya umeme x wakati
Nishati ya umeme inayotumiwa na TV = Jouli 66/sekunde x sekunde 36,000 = Jouli 2,376,000
Nishati ya umeme inayotumiwa na kompyuta = Jouli 88/sekunde x sekunde 21,600 = Jouli 1,900,800
Nishati ya umeme inayotumiwa na pampu ya maji = Jouli 110/sekunde x sekunde 14,400 = Jouli 1,584,000
Jumla ya nishati ya umeme:
Jouli 2,376,000 + Jouli 1,900,800 + Jouli 1,584,000 = Jouli 5,860,800
4. Familia hutumia nishati ya umeme kwa mwezi mmoja (siku 30) kwa ajili ya vifaa kama ilivyo kwenye jedwali lifuatalo!
Nguvu ya umeme ya mashine ya kufulia, TV na AC ni…
Suluhisho:
Nishati ya umeme ya mashine ya kufulia = 12 kWh = saa ya Wati 12,000, muda wa matumizi = saa 2 x 30 = saa 60
Nishati ya umeme ya TV = 19.2 kWh = saa ya Wati 19,200, muda wa matumizi = saa 8 x 30 = saa 240
Nishati ya umeme ya AC = 72 kWh = saa 72,000 Wati, muda wa matumizi = saa 6 x 30 = saa 180
Nguvu ya umeme = nishati ya umeme / muda
Nguvu ya umeme ya mashine ya kufulia = saa ya wati 12,000 / saa 60 = wati 200
TV ya umeme = saa za Wati 19,200 / saa 240 = Wati 80
Nguvu ya umeme ya AC = saa za Wati 72,000 / saa 180 = Wati 400
