试题
题目:
(2012·岳阳模拟)用太阳能热水器(如图所示)代替传统的煤气或电热水器可以更好的节约能源.图中小芳经过实验发现自己家里的太阳能热水器的吸热功率为2000W【“吸热功率”是指该集热器每秒钟吸收的太阳辐射的能量(热量)】,在8个小时内将储水器中的水温从20℃加热至80℃,而的储水器的容积是200升.根据小芳的观测数据,请完成:【水的密度ρ=1.0×10
3
kg/m
3
,水的比热容c=4.2×10
3
J/(kg·℃)】
①储水器中装满水时,水的质量是
200
200
kg;
②储水器中的水吸收的热量是
5.04×10
7
5.04×10
7
J;
③集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量是
5.76×10
7
5.76×10
7
J;
④这台太阳能热水器的工作效率是
87.5%
87.5%
.
答案
200
5.04×10
7
5.76×10
7
87.5%
解:
①水的质量:
m=ρV=1×10
3
kg/m
3
×200×10
-3
m
3
=200kg,
②水吸收的热量:
Q
吸
=cm△t=4.2×10
3
J/(kg·℃)×200kg×(80℃-20℃)=5.04×10
7
J;
③集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量:
Q=W=Pt=2000W×8×3600s=5.76×10
7
J;
④太阳能热水器的工作效率:
η=
Q
吸
Q
=
5.04×
10
7
J
5.76×
10
7
J
=87.5%.
故答案为:①200;②5.04×10
7
;③5.76×10
7
;④87.5%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
太阳能热水器中的热量计算;密度公式的应用;功率的计算;太阳能的其他相关计算.
①知道储水器的容积(装满水水体积),利用密度公式求水的质量;
②求出了水的质量,知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
③知道太阳能热水器的吸热功率和时间,利用Q=W=Pt求集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量;
④水吸收的热量和太阳能吸收的太阳辐射热的比值就是太阳能热水器的工作效率.
本题考查了学生对密度公式、吸热公式、功率公式、效率公式的掌握和运用,计算时注意单位统一,虽知识点多,但都属于基础,难度不大.
计算题.
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(2013·连云港)连云港市第一座光伏电站采用晶体硅光伏发电系统,利用太阳能发电,功率为3.2×10
6
W.太阳能是清洁
可再生
可再生
(选填“可再生”或“不可再生”)能源.假设一年平均有效发电时间为1200h,则年发电量可达
3.84×10
6
3.84×10
6
kW·h.
(2013·启东市一模)如图是太阳能LED照明路灯,可将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明.LED是一种发光二极管,通过电流时发光,可以把电能直接转化成
光
光
能.若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池扳的能量为1.8×10
7
J,这与完全燃烧
0.6
0.6
kg的煤放出的热量相当(煤的热值为3×10
7
J/kg);这些能量经转化后,可供额定功率为30W的LED照明路灯正常工作50h,则该太阳能路灯的能量转化效率是
30
30
%.
(2013·潍坊)在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能的90%转化为水的内能,该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m
2
.他家所在的地区(晴天)每天接受太阳辐射的时间为8h,太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s.m
2
),即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J.已知g=10N/kg,C
水
=4.2×10
3
J、(kg.℃).ρ
水
=1.0×10
3
kg/m
3
.当热水器内蓄满水时,求:
x x牌热水器
型号HM-20
集热管数28支
额定频率50HZ
水箱容积150L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4000W
自身质量50kg
采光面积2.0m
3
(1)热水器对水平台面的压力和压强;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
(2013·北海)某厂家研制一种以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量为2.5×10
3
kg,该汽车蓄电池充满电一次,测试时可供汽车以某一速度匀速行驶150km,蓄电池提供给电动机的工作电流为50A,工作电压为300V,汽车受到的阻力为车重的0.04倍.求:
(1)汽车在匀速行驶时受到的牵引力.
(2)若汽车动力装置(包含蓄电池、电动机)的效率为75%,则蓄电池充满一次电,使动力装置储蓄的能量为多少焦?
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2
,电池板将太阳能转换为电能的效率为l5%,如果用太阳能电池作为该环保汽车的驱动能源,其它条件不变,求太阳能电池板的最小面积?
(2008·潍坊)目前,许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯.白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电.在阴雨天和晚上蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作.其主要参数见下表
光电转换效率η
有效受光面积S
灯泡额定电压U
40%
0.5m
2
24V
(1)若每天有效受光时间为6h,每平方米的面积上太阳辐射的功率为10
3
W,求这种太阳能电池板每天获得的电能.
(2)若太阳能红绿灯由红、黄、绿三灯组成.每天获得的电能,可使它连续正常工作40h,求:太阳能红绿灯正常工作时的功率和电阻.