Question

15．太陽能電池板每天能接收到2.7×10⁷J的太陽輻射，供15只功率為35W的路燈工作4h，接收到的太陽能與完全燃燒0.9kg的煤放出的熱量相當(dāng)，太陽能供電裝置的能量轉(zhuǎn)化效率為28%．（取煤的燃燒值3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道煤的熱值q和煤完全燃燒放出的熱量（吸收的太陽能E），根據(jù)Q_放=mq的變形公式m=$\frac{Q}{q}$求需要完全燃燒煤的質(zhì)量；
（2）知道路燈的電功率和用電時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$的變形公式W=Pt求路燈消耗的電能，這是有用能量；
太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為總能量，利用η=$\frac{W}{E}$×100%求出太陽能供電裝置的能量轉(zhuǎn)化效率．

解答 解：由題意知，煤完全燃燒放出的熱量：
Q_放=E=2.7×10⁷J，
由Q=mq得，需要完全燃燒煤的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.9kg．
路燈的總功率：P=nP₁=15×35W=525W，
工作時(shí)間t=4h=1.44×10⁴s，
由P=$\frac{W}{t}$得，路燈消耗的總電能：
W=Pt=525W×1.44×10⁴s=7.56×10⁶J，
則太陽能供電裝置的能量轉(zhuǎn)化效率：
η=$\frac{W}{E}$×100%
=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{2.7×1{0}^{7}J}$×100%=28%．
故答案為：0.9；28%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算、消耗電能的計(jì)算和效率的計(jì)算，熟練運(yùn)用相關(guān)公式即可正確解題，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，有意義！