题目内容
太阳能汽车是一种环保型的“绿色”汽车,人们正致力于研究着。有一辆太阳能汽车,车上太阳能电池的太阳能集光板面积为(1)这辆车的太阳能电池的效率是多大?车上电动机将输出多大的机械功率?
(2)这辆车的总质量为0.6×
(3)太阳辐射的能量是由以下聚变反应产生的。已知质子、α粒子、正电子的质量分别为1.672 6×10
解析:(1)照射到车上的太阳能的功率为
P1=P0S=1.35×103×8=1.08×104 (W)
转化电能的功率为P2=UI=240×10=2.4×103 (W)
所以太阳能电池的效率为η1=×100%=×100%=22%
电动机将电能转化为机械能的功率为P3=P2-I2R=2.4×103-102×4=2.0×103 (W)
(2)车所受的阻力为f=kmg=0.05×0.6×103×10=3.0×102(N)
由P3=fvm
得vm==6.67 (m/s)
(3)每组核反应发生的质量亏损为
Δm=4×1.672 6×
每组核反应放出的能量
ΔE=Δmc2=0.042 78×10-27×(3×108)2=3.850 2×10-12 J
太阳能汽车运行1 s所需的太阳能,相当于以上核反应释放的能量组数为
n==2.8×1015
答案:(1)22% 2.0×103 W
(2)
(3)2.8×1015
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