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，太陽能供電裝置的能量轉化效率為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%．

點評 本題考查了燃料完全燃燒放出熱量的計算、消耗電能的計算和效率的計算，熟練運用相關公式即可正確解題，靈活運用所學知識解決實際問題，有意義！