Question

【題目】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，太陽(yáng)能的利用技術(shù)日趨成熟，太陽(yáng)能﹣內(nèi)能的轉(zhuǎn)換，是目前最普遍的形式，某中學(xué)物理STS小組的同學(xué)在太陽(yáng)能的利用方面作了一些探究．

①為了測(cè)定地表植物接收太陽(yáng)能的本領(lǐng)做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為0.1m2的水盆，盛6kg的水，經(jīng)太陽(yáng)垂直照射了30min，溫度升高了10℃．認(rèn)定地表植物接收太陽(yáng)能的能力與水相同．

②同學(xué)們還利用太陽(yáng)能電池板做了一艘環(huán)保船，電池板接收太陽(yáng)能的面積為8m2，它正對(duì)太陽(yáng)能時(shí)產(chǎn)生120V的電壓，并對(duì)船上的電動(dòng)機(jī)提供10A的電流，已知電池板上垂直接收的太陽(yáng)能為7.5×104J/（minm2）．求：

（1）這盆水吸收的熱量是多少？

（2）若每天有效光照6h，則面積為90m2的草坪一天吸收了多少太陽(yáng)能？

（3）太陽(yáng)能環(huán)保船得到的電功率為多少？這種太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的效率為多少．

Answer 1

【答案】（1）這盆水吸收的熱量是2.52×105J；

（2）面積為90m2的草坪一天吸收了2.7216×109J的化學(xué)能；

（3）太陽(yáng)能環(huán)保船得到的電功率為1200W，這種太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的效率為12%．

【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×6kg×10℃=2.52×105J；

（2）1m2水面上每小時(shí)吸收的太陽(yáng)能：Q===5.04×106J；

90m2足球場(chǎng)上的綠草每天6h接收的太陽(yáng)能（儲(chǔ)存的化學(xué)能）：

Q總=5.04×106J×90×6=2.7216×109J；

（3）電池板每分鐘接收太陽(yáng)能：Q=7.5×104J/（minm2）×8×1=6×105J，

吸熱總功率：P總===10000W，

太陽(yáng)能環(huán)保船得到的電功率（有用功率）

P有=UI=120V×10A=1200W，

太陽(yáng)能電池效率：η=×100%=×100%=12%．