Question

太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为

 

能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×10⁷J，这与完全燃烧

 

kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是

 

%（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内；用电过程是把蓄电池内的化学能转化为电能；
（2）知道煤的热值q和煤完全燃烧放出的热量（吸收的太阳能），利用Q_放=mq求需要完全燃烧煤的质量；
（3）知道路灯的电功率和用电时间，利用P=

W

t

求路灯消耗的电能，这是有用能量；太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为总能量，利用效率公式求该太阳能路灯的能量转化效率．

解答：解：（1）蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来；
（2）∵由题知，Q_放=mq=2.7×10⁷J，
∴需要完全燃烧煤的质量：
m=

2.7×107J

q

=

2.7×107J

3.0×107J/kg

=0.9kg；
（3）使用太阳能路灯的有用能量：
W_电=Pt=35W×60×3600s=7.56×10⁶J，
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）
W_总=2.7×10⁷J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
η=

W电

W总

×100%
=

7.56×106J

2.7×107J

×100%
=28%．
故答案为：化学，0.9，28．

点评：本题考查了燃料完全燃烧放出热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算，涉及到新开发的太阳能路灯使用时的能量转化，灵活运用所学知识解决实际问题，有意义！