Question

15．太阳能电池板每天能接收到2.7×10⁷J的太阳辐射，供15只功率为35W的路灯工作4h，接收到的太阳能与完全燃烧0.9kg的煤放出的热量相当，太阳能供电装置的能量转化效率为28%．（取煤的燃烧值3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道煤的热值q和煤完全燃烧放出的热量（吸收的太阳能E），根据Q_放=mq的变形公式m=$\frac{Q}{q}$求需要完全燃烧煤的质量；
（2）知道路灯的电功率和用电时间，根据P=$\frac{W}{t}$的变形公式W=Pt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η=$\frac{W}{E}$×100%求出太阳能供电装置的能量转化效率．

解答 解：由题意知，煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=E=2.7×10⁷J，
由Q=mq得，需要完全燃烧煤的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.9kg．
路灯的总功率：P=nP₁=15×35W=525W，
工作时间t=4h=1.44×10⁴s，
由P=$\frac{W}{t}$得，路灯消耗的总电能：
W=Pt=525W×1.44×10⁴s=7.56×10⁶J，
则太阳能供电装置的能量转化效率：
η=$\frac{W}{E}$×100%
=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{2.7×1{0}^{7}J}$×100%=28%．
故答案为：0.9；28%．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放出热量的计算、消耗电能的计算和效率的计算，熟练运用相关公式即可正确解题，灵活运用所学知识解决实际问题，有意义！