Question

8．太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能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．若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×10⁷J．这与完全燃烧0.9kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为25W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是20%．（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道煤的热值q和煤完全燃烧放出的热量（吸收的太阳能），利用Q_放=mq求需要完全燃烧煤的质量；
（2）知道路灯的电功率和用电时间，由W=Pt求出路灯消耗的电能，利用效率公式求该太阳能路灯的能量转化效率．

解答 解：
（1）根据Q=mq可知，煤的质量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.9kg；
（2）路灯消耗的电能：W_电=Pt=25W×60×3600s=5.4×10⁶J，
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）
W_总=2.7×10⁷J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{总}}$=$\frac{5.4×1{0}^{6}J}{2.7×1{0}^{7}J}$×100%=20%．
故答案为：0.9；20．

点评 本题考查了热量公式以及效率的计算，涉及到新开发的太阳能路灯使用时的能量转化，灵活运用所学知识解决实际问题．