武廣客運專線廣州南站設(shè)計充滿嶺南特色,巨大的玻璃穹頂,形似6片芭蕉葉.屋頂安裝了面積約2000m2太陽能電池板,這些電池板能將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,總功率達250kW.若每天有效受光時間為6h,每平方米的面積上太陽輻射的功率為103W,則:
(1)每天廣州南站太陽能電池板能生產(chǎn)多少度的電能?
(2)產(chǎn)生的電能相當(dāng)于燃燒多少千克的汽油產(chǎn)生的能量?(結(jié)果保留一位小數(shù))(q汽油=4.6×107J/kg)
(3)廣州南站太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為多少?
【答案】
分析:(1)已知電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的總功率和每天的光照時間,直接利用W=Pt即可求出每天產(chǎn)生的電能;
(2)由題意知W
電=Q
放,因此利用Q
放=mq即可求出汽油的質(zhì)量;
(3)已知太陽輻射功率和光照時間,利用W=Pt求出產(chǎn)生的總能量,效率等于轉(zhuǎn)化的電能與總能量的比值.
解答:解:(1)∵P=250W=0.25kW,t=6h
∴太陽能電池板能生產(chǎn)的電能:W=Pt=0.25kW×6h=1.5kW?h;
(2)∵W
電=Q
放∴Q
放=1.5kW?h=5.4×10
6J,
則m=
=
=0.12kg;
(3)∵P′=10
3W=1kW,t=6h
∴W′=P′t=1kW×6h=6kW?h,
則廣州南站太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率:η=
×100%=
×100%=25%.
答:(1)每天廣州南站太陽能電池板能生產(chǎn)1.5kW?h度的電能.
(2)產(chǎn)生的電能相當(dāng)于燃燒0.12kg汽油產(chǎn)生的能量.
(3)廣州南站太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為25%.
點評:本題考查了學(xué)生對電功率公式、電能的計算公式以及熱量計算的掌握和運用,知識點多、綜合性強,但難度不大.