Question

【題目】近年來，宜昌市著力打造生態能源示范村，新增太陽能熱水器4000多臺。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射功率為2.4×106J/h，將熱水器內初溫為15℃的水溫度升高到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。

Answer 1

【答案】0.9 太陽能電池（光伏電池） 光合作用（植物）

【解析】

（1）每臺每天太陽能熱水器接收太陽能是：W太＝2.4×106J/（hm2）×6h×3m2＝4.32×107J，

由于太陽能熱水器的工作效率是50%，由 知道，水吸收的熱量是：

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%，由知道，液化石油氣完全燃燒放出的熱量是：=3.6×107J，

由Q＝mq知道，需要燃燒液化石油氣的質量是： =0.9kg，即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。