Question

8．太陽能路燈的燈桿頂端有太陽能電池板，它能將太陽能轉化為電能．并向燈桿下方的蓄電池充電，供夜晚路燈照明．若在一段時間內，太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.7×10⁷J．這與完全燃燒0.9kg的煤放出的熱量相當；這些能量經轉化后，可供功率為25W的路燈工作60h，那么該太陽能路燈的能量轉化效率是20%．（煤的熱值為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），利用Q_放=mq求需要完全燃燒煤的質量；
（2）知道路燈的電功率和用電時間，由W=Pt求出路燈消耗的電能，利用效率公式求該太陽能路燈的能量轉化效率．

解答 解：
（1）根據Q=mq可知，煤的質量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.9kg；
（2）路燈消耗的電能：W_電=Pt=25W×60×3600s=5.4×10⁶J，
太陽光輻射到該太陽能電池板的能量（總能量）
W_總=2.7×10⁷J，
該太陽能路燈的能量轉化效率：
η=$\frac{{W}_{電}}{{W}_{總}}$=$\frac{5.4×1{0}^{6}J}{2.7×1{0}^{7}J}$×100%=20%．
故答案為：0.9；20．

點評 本題考查了熱量公式以及效率的計算，涉及到新開發(fā)的太陽能路燈使用時的能量轉化，靈活運用所學知識解決實際問題．