Question

10．據(jù)報(bào)道，青島一個(gè)小伙子在自家居民樓頂上，自己設(shè)計(jì)、組裝了一套微型太陽能發(fā)電站，被媒體稱為“中國家庭光伏電站第一人”．該太陽能發(fā)電站工作8h可發(fā)電10kW•h，則其功率是1.25kW，10kW•h的電能，如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來供電，需要完全燃燒煤4kg．（煤的熱值q_煤=3×10⁷J/kg，1kW•h=3.6×10⁶J）

Answer 1

分析 已知一天的發(fā)電量和有效光照時(shí)間，應(yīng)用功率公式可以求出發(fā)電的功率；
已知熱電轉(zhuǎn)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

解答 解：該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{10kW•h}{8h}$=1.25kW，
該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量：
W=10kW•h=10×3.6×10⁶J=3.6×10⁷J；
由η=$\frac{W}{Q}$可知，燃煤產(chǎn)生的熱量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{3.6×1{0}^{7}J}{30%}$=1.2×10⁸J，
由Q=mq可知，燃煤的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{{q}_{煤}}$=$\frac{1.2×1{0}^{8}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=4kg．
故答案為：1.25；4．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了功率變形公式、熱值變形公式、熱效率計(jì)算公式和太陽能的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，同時(shí)考查了物理知識(shí)與社會(huì)生活的密切關(guān)系，有一定的難度．