Question

【題目】隨著科學技術(shù)的進步，太陽能的利用技術(shù)日趨成熟，太陽能﹣內(nèi)能的轉(zhuǎn)換，是目前最普遍的形式，某中學物理STS小組的同學在太陽能的利用方面作了一些探究．

①為了測定地表植物接收太陽能的本領(lǐng)做了如下實驗：用一面積為0.1m2的水盆，盛6kg的水，經(jīng)太陽垂直照射了30min，溫度升高了10℃．認定地表植物接收太陽能的能力與水相同．

②同學們還利用太陽能電池板做了一艘環(huán)保船，電池板接收太陽能的面積為8m2，它正對太陽能時產(chǎn)生120V的電壓，并對船上的電動機提供10A的電流，已知電池板上垂直接收的太陽能為7.5×104J/（minm2）．求：

（1）這盆水吸收的熱量是多少？

（2）若每天有效光照6h，則面積為90m2的草坪一天吸收了多少太陽能？

（3）太陽能環(huán)保船得到的電功率為多少？這種太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能的效率為多少．

Answer 1

【答案】（1）這盆水吸收的熱量是2.52×105J；

（2）面積為90m2的草坪一天吸收了2.7216×109J的化學能；

（3）太陽能環(huán)保船得到的電功率為1200W，這種太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能的效率為12%．

【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×6kg×10℃=2.52×105J；

（2）1m2水面上每小時吸收的太陽能：Q===5.04×106J；

90m2足球場上的綠草每天6h接收的太陽能（儲存的化學能）：

Q總=5.04×106J×90×6=2.7216×109J；

（3）電池板每分鐘接收太陽能：Q=7.5×104J/（minm2）×8×1=6×105J，

吸熱總功率：P總===10000W，

太陽能環(huán)保船得到的電功率（有用功率）

P有=UI=120V×10A=1200W，

太陽能電池效率：η=×100%=×100%=12%．