Question

【题目】“Smartflower Pop”是一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多．该电池板有自动清洁装置，使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高．白天，太阳能电池发出的电直接供给家用电器工作，多余部分存储在蓄电池中．

（1）太阳能属于____能源选填（“常规”或“新”），太阳能电池将光能转化为____能．

（2）“Smartflower Pop”晚间自动清洁一次需要1h，此时的耗电功率为1kW，则自动清洁一次消耗的电能为多少焦______？与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等____．（焦炭的热值q=3×107J/kg）

（3）若叶片面积为25m2，白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，光电转化效率为20%．某日，白天家庭耗电的平均功率为4 kW，蓄电池的充电效率为84%，晚上若将当天存储的电能全部转化为内能，可将60kg的水从20℃加热到68℃，求当天的日照时间为多少小时_______．

Answer 1

【答案】 新 电 3.6×106J 略 4h

【解析】（1）太阳能属于新能源；太阳能电池板将光能转化为电能；

（2）根据P=得自动清洁一次消耗的电能为：W=Pt=1000W×3600s=3.6×106J；

消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等，根据Q=mq得，完全燃烧焦炭的质量：m===0.12kg；

（3）白天太阳能电池接收太阳辐射的功率为P=P0=1000W/m2×25m2=25000W，

白天太阳能电池储存的电功率为P电=P光η=25000W×20%=5000W；

白天剩余的功率为：P′=P电﹣P白=5000W﹣4000W=1000W；

因为蓄电池的充电效率为84%，所以储存的电功率为P″=P′×84%=1000W×84%=840W

水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×60kg×（68℃﹣20℃）=1.2096×107J；

因为晚上电能全部转化为内能，故W=Q吸=1.2096×107J；

当天的日照时间为：t===1.44×104s=4h．