为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯.如左图所示是某型号太阳能路灯:其顶层部是太阳能电池板,下

为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯.如左图所示是某型号太阳能路灯:其顶层部是太阳能电池板,下方是“220V 10W”的电子节能灯.夏天,太阳光照射一天(日照时间为10h)可使节能灯正常工作40h;右图是它的结构示意图:白天太阳能电池板给蓄电池充电,夜晚蓄电池放电让节能灯通电发光.
(1)白天该太阳能路灯的能量转化情况是:太阳能转化为电能再转化为______.
(2)右图中的S是太阳能路灯专用控制器,它实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关.晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与______触点接触.
(3)夏天,太阳光照射一天该路灯将太阳能转化成的电能是多少?相当于完全燃烧多少Kg的焦碳?(焦碳的热值为3.0×107J/kg)
(4)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s•m2)(每秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),若太阳能电池板的面积为0.5m2,则这种太阳能电池光电转换率为多大?
jacqueline_schue 1年前 已收到1个回答 举报

ils516 幼苗

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解题思路:(1)太阳能电池板给蓄电池充电时将太阳能最终转化为化学能;
(2)晚上小灯泡工作时,需要蓄电池放电工作,故根据电路的特点需要动触点接触C点;
(3)太阳光照射一天(日照时间为10h)可使节能灯正常工作40h,其中小灯泡的型号为“220V 10W”,根据电能的计算公式:W=Pt得出小灯泡消耗的电能,然后再利用公式Q=mq变形计算出完全燃烧焦炭的质量;
(4)根据太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s•m2)和照射时间10h计算出总能量,有用的能量为小灯泡消耗的电能,根据光电转换率公式η=
W有用
W
得出即可.

(1)太阳能电池板给蓄电池的充电过程是将太阳能转化为电能,然后再将电能转化为化学能;
(2)从图中可以获取信息:白天需要太阳能电池板给蓄电池充电,故应将开关S与a点接触;晚上小灯泡开始工作,需要蓄电池放电,供小灯泡工作,所以应将开关S与C点接触;
(3)太阳光照射一天(日照时间为10h)可使节能灯正常工作40h,根据小灯泡的型号和电能的计算公式进行计算.
具体如:P=10w=0.01kw;t=40h
小灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.01kw×40h=0.4kw•h;
小灯泡消耗的能量全部是燃烧焦炭来供应则根据公式Q=mq变形得到质量的计算公式:m=[Q/q]=
1.44×106J
3.0×107J/kg=0.048kg;
(4)每秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J,则10h照射在0.5m2面积上的总能量为:W=1000J/( s•m2)×36000s×0.5m2=18000000J;
小灯泡消耗的有用能量为:W有用=0.4kw•h=1.44×106J;
故光电转换率η=
W有用
W总=
1.44×106J
1.8×107J=0.08=8%.
故答案为:化学能,C,0.4kw•h,0.048kg,8%

点评:
本题考点: 能量转化的现象;能量利用效率;热量的计算;燃料的热值.

考点点评: 此题一道热学的综合性的题目,解答时掌握好相应的计算公式是解答此题的关键.

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