Question

武廣客運(yùn)專線廣州南站設(shè)計(jì)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(yáng)能電池板，這些電池板能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，總功率達(dá)250kW．若每天有效受光時(shí)間為6h，每平方米的面積上太陽(yáng)輻射的功率為10³W，則：
（1）每天廣州南站太陽(yáng)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(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為多少？

Answer 1

分析：（1）已知電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的總功率和每天的光照時(shí)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(yáng)輻射功率和光照時(shí)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(yáng)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=5.4×10⁶J，
則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，
則廣州南站太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率：η=

W

W′

×100%=

1.5kW?h

6kW?h

×100%=25%．
答：（1）每天廣州南站太陽(yáng)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(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為25%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)電功率公式、電能的計(jì)算公式以及熱量計(jì)算的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但難度不大．