Question

在國家大力提倡節(jié)能減排和使用新能源的政策支持下，小明家計劃安裝太陽能電池板供照明使用，同時將普通白熾燈全部換成LED節(jié)能燈．他通過調查和查閱資料獲取了以下信息：
①小明家所處位置每天平均能接收的太陽能約為1.44×10⁷J/m²．
②某型號的太陽能電池板對太陽能的利用率為10%．
③5W的LED節(jié)能燈照明效果與40W的普通白熾燈相同．
④家里有5盞40W的普通白熾燈，每盞燈每天平均使用4h．
請回答下列問題：
（1）請寫出一種新能源（除太陽能外），并說說你（家）能為節(jié)能減排做些什么？
（2）換用節(jié)能燈后與原來相比，每天可節(jié)約照明用電多少度？
（3）至少要安裝多少平方米該型號的太陽能電池板才夠節(jié)能燈使用？

Answer 1

分析：①常見的新能源有：風能，核能，地熱能，潮汐能等；節(jié)省紙張，節(jié)水節(jié)電都是節(jié)能減排的措施；
②要計算換用節(jié)能燈后與原來相比，每天可節(jié)約照明用電多少度，先算出每天節(jié)省的功率，即（40W-5W）×5，再根據W=Pt，算出每天可節(jié)約用電量．
③要計算需安裝的太陽電池板的面積，需先計算出節(jié)能燈每天的用電量，再根據某型號的太陽能電池板對太陽能的利用率為10%計算出太陽板電池每平方米接收的太陽能的能量，這兩個量的比值，就是太陽能電池板的面積．

解答：解：（1）風能，核能，地熱能，潮汐能等都是常見的新能源．
比如節(jié)約紙張，節(jié)約用電，乘坐公共等都是節(jié)能減排的措施．
（2）因為家里有5盞40W的普通白熾燈，每盞燈每天平均使用4h．
所以：換用節(jié)能燈后可節(jié)約的總功率：P_節(jié)=（40W-5W）×5=175W．
每天可節(jié)約用電：W_節(jié)=P_節(jié)t=0.175kW×4h=0.7kW?h=0.7度．
（3）因為是5盞燈，所以節(jié)能燈每天的用電量：W₁=P₁t=（5W×5）×（4×3600s）=3.6×10⁵J
太陽能電池板每天發(fā)電量：W=1.44×10⁷J/m²×10%=1.44×10⁶J/m²
至少要安裝太陽能電池板的面積：S=

3.6×105J

1.44×106J/m2

=0.25m2．

點評：本題是一道學科綜合題，綜合了能量和能源，以及功的計算的知識，是一道難題，學生必須具有扎實的基礎才能解答．