请教一个物理问题

yxiao

辐射和储热的问题都提到了，还有一个物理以外的简单问题：标称功率和实际耗电功率之间是个什么关系？标称 40 瓦的普通日光灯实际耗电 60~70 瓦之高、而节能灯与标称的差距相对少多了。我猜这个也许不是楼主设计的问题，但就题论题，这个影响是不是最大？

所以我的答案是：装日光灯的盒子更热。

lszyc

交易区新帖推荐

看不懂！40W是标称功率还是消耗功率？日光灯的镇流器是不是放在盒子中？一看这个题目，就知道是小学科学老师出的。

yxiao

lszyc 发表于 2013-6-20 11:33
看不懂！40W是标称功率还是消耗功率？日光灯的镇流器是不是放在盒子中？一看这个题目，就知道是小学科学老师 ...

所以说，在工程上，影响“最明显”的物理学原理，往往可能是最微不足道的；

“物理学家”煞有介事地给工程师们上“基本原理”课程的做法常常是最愚蠢、最肤浅的一件事！

器乐迷

日光灯需要镇流器才能发光。需要把镇流器耗功发热和振动辐射振动能也考虑进去。再问，镇流器也是装在盒子里？

mountwater

果然各路高手轮番上阵。答案先不公布，先对题目本身做个说明。既然是题目，必然是比较理想的情况。比如物理题中的小球，没有特别说明，那就是刚性小球，没有说到体积，那就是看做质点。不可能方方面面都要说周全，如果要求那么严谨的话，一个高考试卷能出几个题啊，因为大部分纸都是在力求说明题目的限制条件。两个铁球同时落地，也是有前提条件的：没有考虑空气阻力，否则两个铁球不会同时落地。不能去说伽利略是小学物理老师吧，呵呵。

mountwater

交易区新帖推荐

如果是在工程上，你当然要考虑的问题很多，但分解下来仍然是各种物理问题，。神十上天是工程吧？也是物理吧？不矛盾吧？大学的结构力学、材料力学等都是直接应对工程的吧。难道一个小球碰撞题，非要贴近“实际”，整得非得用有限元分析才能解？

SPETR

SPETR 发表于 2013-6-20 10:36
两种灯都有电子电路，但不知哪一种电路的电磁辐射更多，看来最后拼的是电磁辐射能量的大小。题目只是说不透 ...

如按习惯说，40W的日光灯是不含镇流器的功率，镇流器的功率也总有几瓦吧，这样总功率就有45W左右了，那肯定是日光灯的盒子温度高。
这样的话，问题更像脑筋急转弯了。一个是两件套（灯管＋镇流器），一个是一件套（一体式节能灯）。

lszyc

任何一个理论都是有应用条件的。我们做假设：

1.楼主说的日光灯，是T10规格的使用的老式电感镇流器的日光灯，通过外置调压器使得电感+灯管的总有效功率为40W（理想状态的40W）。

2.楼主说的节能灯，是指使用自带电子整流器(自镇流灯）的t4规格的异形日光灯，也使用调压器使得总有效功率为40W（理想状态的40W）。

3.两个灯放置的纸箱是完全一样，环境温度完全一样。纸箱完全不透光，纸箱的介质损耗为0（理想状态的完全一致）。

那么我们可以初步得到以下结论：

1.灯和镇流器发出的热量用于加热灯管、镇流器，两者的热量又通过空气对流和辐射加热纸箱。

2.灯发出的光直接被纸箱吸收，成为热能，加热纸箱。

3.灯的中低频电磁辐射完全穿透纸箱，不影响纸箱温度。

4.假设开灯前已经关灯100小时以上，并保存在同一环境，可以认为两纸箱温度完全一致，那么开灯后，两灯及镇流器消耗的能量一致，但电子整流器的工作频率高（50KHZ-130KHZ）中频辐射较电感整流器大。

5.电感镇流器与T10日光灯的重量要比T4节能灯大得多，热容量也大得多。因此日光灯的温升速度比节能灯要慢得多。

6.1小时不足以让纸箱温升稳定，由于日光灯+铁芯镇流器热容量大，温升慢，因此1小时后测，日光灯那只纸箱温度较低。

7.假设温度计的精度足够高，前述条件都是理想的，那么，在10000小时后，可以认为，日光灯那只纸箱温度高，因为穿透出去的电磁辐射少。

8.现实中测量，由于精度原因，在100小时后测量，两纸箱温度一致。

恶贯满盈

mountwater 发表于 2013-6-20 15:11
果然各路高手轮番上阵。答案先不公布，先对题目本身做个说明。既然是题目，必然是比较理想的情况。比如物理 ...

有些东西可以不说，比如功率40W， 大家应该理解为送入灯泡的伏安数一样的，镇流器不算，且镇流器放在箱子外面，反正就是送入箱子里的电功率完全一样，但是，既然你比的是日光灯和节能灯，肯定是强调两灯差异， 你不说明的话，灯的玻璃部分材料可以认为体积和质量一样，但是，灯里的水银等东西是不一样的，这个你不说明，我怎么算呢？好，就算假设也一样， 那不就是两个日光灯或两个节能灯，还有什么差别呢？还有就是发光的光谱不同， 不同波长的光辐射出去对热的传导能力不同。

恶贯满盈

mountwater 发表于 2013-6-20 15:11
果然各路高手轮番上阵。答案先不公布，先对题目本身做个说明。既然是题目，必然是比较理想的情况。比如物理 ...

还有。 你未说明箱子里是不是真空，我们怎么理解呢？ 是不是不说就等于说是真空？ 箱子的大小不说，我是理解为无穷大还是无穷小？ 如果箱子边长一光年， 那我说一个小时光还未到箱子的板子上呢。 如果理解为无穷小， 就是假设灯管壁紧挨箱子壁， 那么灯管里面的空间大小又非常影响比赛成绩了。做一个最理想的日光灯，灯管内的空间无穷小。
假如不说箱子的体积等于说箱子就是个不大不小的箱子， 好像没这个道理吧？

恶贯满盈

mountwater 发表于 2013-6-20 15:11
果然各路高手轮番上阵。答案先不公布，先对题目本身做个说明。既然是题目，必然是比较理想的情况。比如物理 ...

只说箱子是同材料， 我是理解为导热非常快的紫铜箱子呢？还是理解为导热超级慢的石棉箱子？还是理解为理想的箱子， 不导热。
如果是不导热的箱子，那这可就是模拟出能量守恒定律的环境了， 箱子内即为系统内，每秒送进箱子四十焦耳的热能可是一个子儿也跑不掉啊。

lszyc

mountwater 发表于 2013-6-20 15:11
果然各路高手轮番上阵。答案先不公布，先对题目本身做个说明。既然是题目，必然是比较理想的情况。比如物理 ...

果然是小学老师出的科学试题。

lszyc

儿子读小学，我儿子读的杂书比较多，知识面算广的，有时我检查 他们老师布置的数学、语文、和科学作业，有些题目就和楼主出的一样，我觉得会有多种答案，有些题甚至是无穷多的答案，我儿子做的答案也是正确的。

但到学校和老师一对，就发现和标准答案不一致。

mountwater

lszyc 发表于 2013-6-20 15:44
果然是小学老师出的科学试题。

就你这水平，我敢出初中题吗

mountwater

恶贯满盈 发表于 2013-6-20 15:44
只说箱子是同材料， 我是理解为导热非常快的紫铜箱子呢？还是理解为导热超级慢的石棉箱子？还是理解为理想 ...

你应该继续问，这2个盒子是否在地球上，是否在神十上，是否在黑洞里，是否在反物质空间。