2020-2021学年第3节 太阳能习题ppt课件

这是一份2020-2021学年第3节 太阳能习题ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了习题链接，阶段高频考点专训等内容，欢迎下载使用。

1．小明家新买来一台容积为80 L的太阳能热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40 L，“出水温度”设置为40 ℃后，开始加热，当水温达到40 ℃时，自动停止加热，已知当时自来水的温度是20 ℃。若太阳能热水器吸收的太阳能为4.2×106 J，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，1 L＝1.0×10－3 m3。求：
(1)水箱中水的质量。
解：把“进水量”设置为40 L，则水箱中水的体积V＝40 L＝40×10－3 m3，水箱中水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×40×10－3 m3＝40 kg。
(2)水箱中水吸收的热量。
解：由题意可得，水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J。
(3)该热水器的热效率。
2．【2018·西宁】有一种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为2 000 W，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳能为2.8×107 J，能将水箱内80 kg初温为20 ℃的水加热到70 ℃，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)80 kg水吸收的热量是多少？
解：水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×(70－20)℃＝1.68×107 J。
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？
(3)如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间(假设所消耗电能全部转化为内能)?
(4)用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度，实际用时1×104 s，通过电能表测得此过程共耗电1.8×107 J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大(假设热水器所消耗电能全部转化为内能)?
3．【2018·十堰】光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要有太阳能电池板，控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将S1闭合、S2断开，蓄电池充电，当控制信号将S2闭合后，向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站。
(1)李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为220 V，电流为0.5 A，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？
(2)该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为5×104 kW，其一天的发电量是多少千瓦时？(一天的有效光照时间按8小时计算)
解：光伏发电站一天的发电量W总＝P总t＝5×104 kW×8 h＝4×105 kW·h。
(3)光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为10 m，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？(ρ河水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg)