近年來,宜昌市着力打造生態能源示範村,新增太陽能熱水器4000多台。如圖所示某太陽能熱水器接收太陽能的有效面積...
問題詳情:
近年來,宜昌市着力打造生態能源示範村,新增太陽能熱水器4000多台。如圖所示某太陽能熱水器接收太陽能的有效面積為3m2,假設某天有效光照時間為6h,每平方米太陽的平均輻*功率為2.4×106J/h,將熱水器內初温為15℃的水温度升高到70℃.(太陽能熱水器的工作效率為50%)
(1)家用燃氣熱水器的工作效率為60%,把相同質量的水從15℃加熱到70℃,使用太陽能熱水器可節約多少千克液化石油氣?(液化石油氣的熱值為4×107J/kg)
(2)人們利用太陽能,除了轉化為內能之外,還有“光電轉換”,即利用 將太陽能轉化為電能;還有“光化轉換”,即通過 將太陽能轉化為化學能。
【回答】
【分析】(1)根據效率公式先求出水吸收的熱量,再求出液化石油氣完全燃燒放出的熱量,然後利用Q=mq求出液化石油氣的質量;
(2)光電轉換是指把太陽能轉化為電能,比如太陽能電池可以把太陽能轉化為電能;
光化轉換是指把太陽能轉化為化學能,比如綠*植物的生長是將太陽能轉化為化學能儲存在體內。
【解答】解:(1)太陽能熱水器接收太陽能:
W太=2.4×106J/(h•m2)×6h×3m2=4.32×107J,
太陽能熱水器的工作效率為50%,由η100%得,水吸收的熱量:
Q吸=η1W太=50%×4.32×107J=2.16×107J,
都把相同質量的水從15℃加熱到70℃,則水吸收的熱量相同,且家用燃氣熱水器的工作效率為60%,
則由η100%得,液化石油氣完全燃燒放出的熱量:
Q放3.6×107J,
由Q=mq得,需要燃燒液化石油氣的質量:
m0.9kg,
所以,使用太陽能熱水器可節約0.9kg液化石油氣。
(2)“光電轉換”是通過太陽能電池(光伏電池)把太陽能轉化為電能;
“光化轉換”是通過植物的光合作用把太陽能轉化為化學能。
故*為:(1)使用太陽能熱水器可節約0.9千克液化石油氣;
(2)太陽能電池(光伏電池);光合作用(植物)。
知識點:太陽能
題型:計算題
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