Question

20．人類與能源
人類對能源的需求越來越大，世界能源危機(jī)日益突出．如何充分利用和開發(fā)新能源，實現(xiàn)低碳減排，已成為世界各國共同關(guān)注的問題．6月5日是世界環(huán)境日，我國一直主張“低碳減排，綠色生活”．目前，我國在開發(fā)、利用太陽能方面發(fā)展最快、最具潛力．
（1）你認(rèn)為利用太陽能有哪些好處？無污染、環(huán)保、可再生（或取之不盡、用之不竭）．
（2）太陽能路燈已成為許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村的一道靚麗的風(fēng)景線（如圖1所示）．太陽能路燈的太陽能電池板一般是由晶體態(tài)硅制成的，它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，其主要材料是C
A．磁性材料     B．納米材料   C．半導(dǎo)體     D．超導(dǎo)體
（3）人們正在研發(fā)太陽能電動車．圖2是太陽能電動三輪車，車子頂部的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在太陽能電池中，電池再給三輪車的電動機(jī)供電．
（4）小明家的太陽能熱水器的采光面積是2.1m²．若某市向陽的地方每平方米的面積1h得到的太陽輻射能平均為3×10⁶J，每天接收太陽能的時間以8h計算，熱水器能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能，則正常情況下，該熱水器一天能把150kg、初溫為20℃的水加熱到60℃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)太陽能的特點解答；
（2）根據(jù)材料的分類（導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體）和太陽能電池板的材料進(jìn)行解答；
（3）車子頂部的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存在太陽能電池中，電池再給三輪車的電動機(jī)供電；
（4）由題知，每平方米的面積在1h內(nèi)得到的太陽輻射能為3×10⁶J，又知道太陽能熱水器的采光面積，可求太陽能熱水器每天（8h）吸收的太陽能，又知道有50%的太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能被水吸收，可求水吸收的熱量，再根據(jù)Q_吸=cm△t求溫度的升高值．

解答 解：（1）利用太陽能有哪些好處：無污染、環(huán)保、可再生（或取之不盡、用之不竭）；
（2）太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的，硅屬于半導(dǎo)體；故選C．
（3）車子頂部的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電池再給三輪車的電動機(jī)供電，電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（4）水吸收的熱量：
Q_吸=3×10⁶J/（m²•h）×8h×2.1m²×50%=2.52×10⁷J，
因為Q_吸=cm△t，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×150kg}$=40℃．
所以水最后的溫度t=20℃+40℃=60℃．
故答案為：（1）無污染、環(huán)保、可再生（或取之不盡、用之不竭）；（2）C；（3）光；化學(xué)；（4）60．

點評 本題考查了質(zhì)量的計算、熱量的計算，還涉及到了太陽能的優(yōu)點、材料的分類和環(huán)境保護(hù)等，知識點較多，綜合性強(qiáng)，難度較大