Question

在国家大力提倡节能减排和使用新能源的政策支持下，小明家计划安装太阳能电池板供照明使用，同时将普通白炽灯全部换成LED节能灯．他通过调查和查阅资料获取了以下信息：
①小明家所处位置每天平均能接收的太阳能约为1.68×10⁷J/m²．
②某型号的太阳能电池板对太阳能的利用率为10%．
③5W的LED节能灯照明效果与40W的普通白炽灯相同．
④家里有5盏40W的普通白炽灯，每盏灯每天平均使用4h．
请回答下列问题：
（1）请写出一种新能源（除太阳能外），并说说你（家）能为节能减排做些什么？
（2）换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电多少度？
（3）若小明家安装了5m²的太阳能电池板，太阳能电池板一天转化为电能的能量全部用来加热水，可以使多少质量的水由20℃升高到40℃？

Answer 1

分析：①常见的新能源有：风能，核能，地热能，潮汐能等；节省纸张，节水节电都是节能减排的措施；
②要计算换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电多少度，先算出每天节省的功率，即（40W-5W）×5，再根据W=Pt，算出每天可节约用电量．
③先计算出5m²太阳能电池板每天发电量，即为水吸收的热量，再计算水的质量．

解答：解：（1）风能，核能，地热能，潮汐能等都是常见的新能源．
比如节约纸张，节约用电，乘坐公共汽车等都是节能减排的措施．
（2）因为家里有5盏40W的普通白炽灯，每盏灯每天平均使用4h．
所以：换用节能灯后可节约的总功率：P_节=（40W-5W）×5=175W．
每天可节约用电：W_节=P_节t=0.175kW×4h=0.7kW?h=0.7度．
（3）5m²太阳能电池板每天发电量为：W=1.68×10⁷J/m²×10%×5m²=8.4×10⁶J
水吸收的热量为：Q=W=8.4×10⁶J
水的质量为：m=

Q

C(t2-t1)

=

8.4×106

4.2×103×(40-20)

=100kg
答：（1）新能源比如：风能；
比如节约纸张，节约用电，乘坐公共汽车等都是节能减排的措施．
（2）换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电0.7度．
（3）若小明家安装了5m²的太阳能电池板，太阳能电池板一天转化为电能的能量全部用来加热水，可以使100kg的水由20℃升高到40℃．

点评：本题是一道综合题，综合考查了能量和能源，以及功的计算等知识，是一道比较难的题目，学生必须具有扎实的基础才能解答．