(2009全國國中應用物理知識競賽題)右圖所示為一種太陽能照明燈，太陽能電池板供1只“220V40W”的電子節...

問題詳情：

(2009全國國中應用物理知識競賽題) 右圖所示為一種太陽能照明燈，太陽能電池板供1只“220 V 40W”的電子節能燈工作。若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3 m2，地球上該處與太陽光垂直的表面接收的太陽輻*能約為7.2 ×104J／(min·m2)，太陽光照一天，恰好可供電子節能燈工作10 h。假設太陽光一直垂直照*太陽能電池板，且不考慮天氣影響，每天以8 h計算。求：

 （1）．太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少?

（2）．若200 W的白熾燈與這種40 W的電子節能燈的發光效果相當。請你根據下表中資料計算說明：按目前價格使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比在經濟上是否有優勢?(燈每天工作10 h，一年按365天計算)

【回答】

 解析：（1）. 太陽能電池板工作一天（按8h計算）吸收的太陽能E=7.2×104×0.3×8×60J≈1.04×107J

照明燈工作10h消耗電能W=Pt=40×10×3600J=1.44×106J.

太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是η=W/E==14%.

（2）. 在相同的時間內(20年)進行比較：

白熾燈（或節能燈）工作總時間：20×365×10h=73000h。

使用白熾燈的情況：需要的燈數為73000/1000=73盞，

購買白熾燈的費用73×2.0元=146元。

白熾燈所消耗的電能W=Pt=0.2×73000kW·h=14600 kW·h

需交電費14600×0.5元=7300元。

共計費用 146元+7300元=7446元。

使用太陽能照明燈情況：需要的燈數為73000/8000=10盞，

購買太陽能照明燈的費用10×20元=200元。

共計費用 1500元+200元=1700元。

7446元>1700元，這說明使用這種太陽能照明燈比使用白熾燈在經濟上有很大優勢。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題