Question

武广客运专线广州南站设计充满岭南特色，巨大的玻璃穹顶，形似6片芭蕉叶．屋顶安装了面积约2000m²太阳能电池板，这些电池板能将太阳能转换为电能，总功率达250kW．若每天有效受光时间为6h，每平方米的面积上太阳辐射的功率为10³W，则：
（1）每天广州南站太阳能电池板能生产多少度的电能？
（2）产生的电能相当于燃烧多少千克的汽油产生的能量？（结果保留一位小数）（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（3）广州南站太阳能电池板的光电转换效率为多少？

Answer 1

分析：（1）已知电池板将太阳能转化为电能的总功率和每天的光照时间，直接利用W=Pt即可求出每天产生的电能；
（2）由题意知W_电=Q_放，因此利用Q_放=mq即可求出汽油的质量；
（3）已知太阳辐射功率和光照时间，利用W=Pt求出产生的总能量，效率等于转化的电能与总能量的比值．

解答：解：（1）∵P=250W=0.25kW，t=6h
∴太阳能电池板能生产的电能：W=Pt=0.25kW×6h=1.5kW?h；
（2）∵W_电=Q_放
∴Q_放=1.5kW?h=5.4×10⁶J，
则m=

Q放

q

=

5.4×106J

4.6×107J/kg

=0.12kg；
（3）∵P′=10³W=1kW，t=6h
∴W′=P′t=1kW×6h=6kW?h，
则广州南站太阳能电池板的光电转换效率：η=

W

W′

×100%=

1.5kW?h

6kW?h

×100%=25%．
答：（1）每天广州南站太阳能电池板能生产1.5kW?h度的电能．
（2）产生的电能相当于燃烧0.12kg汽油产生的能量．
（3）广州南站太阳能电池板的光电转换效率为25%．

点评：本题考查了学生对电功率公式、电能的计算公式以及热量计算的掌握和运用，知识点多、综合性强，但难度不大．