Question

18．去年，在農(nóng)村有一個項目投放了大量的廣告，說在家庭里安裝一個光伏微型發(fā)電裝置，若天氣晴朗，利用這個裝置一天可以發(fā)電十度左右，不但自家夠用了，而且還可以把多余的電賣給國家電網(wǎng)，實在是一舉兩得．
請回答下面幾個問題：
（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時，太陽能轉化為電能．
（2）夏天光照時間按10h計算，一天可以發(fā)電12kW•h，則該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率是1.2kW．
（3）該光伏發(fā)電系統(tǒng)夏天一天的發(fā)電量，如果由熱電轉化效率為30%的熱電廠來完成，需要燃燒4.8kg煤．（煤的熱值q_煤=3×10⁷J/kg）
（4）請寫出2條光伏發(fā)電的優(yōu)點：清潔無污染、可再生．

Answer 1

分析 （1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能轉化為電能的．能從自然界源源不斷地得到，這樣的能源是可再生能源．
（2）已知一天的發(fā)電量和有效光照時間，利用公式P=$\frac{W}{t}$計算發(fā)電的功率；
（3）已知熱電轉換效率和發(fā)電量，可以得到燃煤產(chǎn)生的熱量；已知燃煤產(chǎn)生的熱量和煤的熱值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到燃煤的質(zhì)量；
（4）太陽能作為新能源，具有節(jié)約化石能源、減少大氣污染、可再生等優(yōu)點．

解答 解：
（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用了太陽能得到了電能，所以能量轉化是太陽能轉化為電能．
（2）該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12kW•h}{10h}$=1.2kW；
（3）該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量：W=12kW•h=12×3.6×10⁶J=4.32×10⁷J；
如果由熱電轉化效率為30%的熱電廠來完成，由η=$\frac{W}{Q}$可得煤完全燃燒放出的熱量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{30%}$=1.44×10⁸J，
由Q=mq可得，燃煤的質(zhì)量為：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.44×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=4.8kg．
（3）光伏發(fā)電的好處是清潔無污染、可再生、節(jié)約化石能源等．
故答案為：（1）太陽；電；（2）1.2；（3）4.8；（4）清潔無污染；可再生．

點評 此題考查了功率變形公式、熱值變形公式、熱效率計算公式和太陽能的應用，綜合性較強，同時考查了物理知識與社會生活的密切關系，有一定的難度．