Question

2008年8月8日，奧運(yùn)會(huì)將在我國(guó)舉行，奧運(yùn)場(chǎng)館設(shè)計(jì)處處滲透著“綠色　科技　人文”的理念。安裝在屋頂?shù)奶��?yáng)能集熱管生活熱水系統(tǒng)，每年可以節(jié)約電力500萬(wàn)千瓦時(shí)。在奧運(yùn)場(chǎng)館的玻璃幕墻、太陽(yáng)能草坪燈、路燈設(shè)計(jì)中，大量安裝了新型太陽(yáng)能光電池板，即使只有微弱的月光，新型太陽(yáng)能電池板也可以照常發(fā)電。如果太陽(yáng)光垂直照射到地面，在每平方米的面積上，平均每分鐘能得到8.4×10⁴J的熱量，我們能利用太陽(yáng)光熱的效率是10％，那么在面積為50m²的屋頂上可以利用的太陽(yáng)能的功率為多少千瓦？如果每天獲取太陽(yáng)能按3小時(shí)算，一年（365天）此屋頂?shù)玫降目衫�用熱相�?dāng)于節(jié)約了多少千克優(yōu)質(zhì)原煤完全燃燒的熱量？（已知1kg優(yōu)質(zhì)原煤完全燃燒放出的熱量為2.7×10⁷J）

Answer 1

面積為50米²的屋頂上平均每分鐘得到的可以利用的太陽(yáng)能為：

Q=50×8.4×10⁴×10%=4.2×10⁵J………………………(1分)

面積為50米²的屋頂上可以利用的太陽(yáng)能的功率為：

p===7000W=7KW…………………………(2分)

此屋頂一年得到的可利用熱量為：

Q_總＝pt=7000W×365×3×3600S=2.8×10¹⁰J或（2.76×10¹⁰J）……………………(1分)

相當(dāng)于節(jié)約的優(yōu)質(zhì)原煤的質(zhì)量為：

m===1.04×10³kg或（1.02×10³kg）…………………………(2分)