Question

【題目】如圖是我市新農(nóng)村建設(shè)中一道靚麗的風(fēng)景——風(fēng)光互補路燈，“有風(fēng)無光”風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，“有光無風(fēng)”太陽能電池板發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并日夜蓄能，某型號的該路燈額定功率為50 W，太陽能電池板的面積為1 m2，平均輸出功率為100 W。試問：

(1)風(fēng)力發(fā)電機利用風(fēng)力發(fā)電時，是將________能轉(zhuǎn)化為電能。

(2)某“和諧村寨”安裝這種“風(fēng)光互補路燈”100盞，如果每天路燈正常工作10 h，一月（30天）消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的煤所放出的熱量？（煤的熱值為3.4×107 J/kg）（結(jié)果保留一位小數(shù)） ________

(3)若太陽能的輻射功率為800 J/（s·m2）（1 s內(nèi)輻射在1 m2上的太陽能為800 J），則太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為多少？________

(4)從物理學(xué)的角度說出這種“風(fēng)光互補路燈”的優(yōu)點有哪些？（答兩點即可） ________

Answer 1

【答案】風(fēng) 158.8 kg 12.5% 見解析

【解析】

(1)風(fēng)

(2)P＝100P1＝100×50 W＝5 000 W＝5 kW

t＝30t1＝30×10 h＝300 h

W＝Pt＝5 kW×300 h＝1 500 kW·h＝5.4×109 J

Q放＝W＝5.4×109 J

由Q＝mq得m＝＝≈158.8 kg

(3)1 s內(nèi)輻射在1 m2上的太陽能為800 J

電池板1 s內(nèi)平均輸出電能：

W電＝P輸出t＝100 W×1 s＝100 J

光電轉(zhuǎn)化效率：η＝×100%＝×100%＝12.5%

(4)優(yōu)點是節(jié)約能源、清潔無污染。