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1、 专训3.太阳能利用的计算名师点金：光热转换时，太阳能W太、内能Q、转换效率之间有W太Q；光电转换时，太阳能W太、电能W电、转换效率之间有W太W电。 光电转换1【中考咸宁】太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。某太阳能汽车总质量为400 kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示。太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2103 W/m2，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5 m2，g取10 N/kg。则：(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能。若该太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？(2)这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的
2、牵引力为多少牛？(3)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒？(第1题图) 光电转换2夏季用简易太阳晒水箱代替燃料烧水，用来淋浴，不仅能节省能源，而且很方便。如图所示，玻璃透过太阳光的面积为0.84 m2，已知地球表面上太阳光垂直照射平面时，在每平方米面积上、每分钟内辐射的能量为7.0104 J，即太阳辐射功率为7.0104 J/(minm2)。若太阳光垂直于玻璃盖入射，且水箱吸收太阳能的效率为50%，c水4.2103 J/(kg)，则：(1)每小时晒水箱可吸收多少热量？(2)这些热量可让100 kg水温度升高多少摄氏度？ (第2
3、题图) 力热光电综合3【中考潍坊】在新农村建设中很多楼房顶部装有太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热。它的铭牌如表格所示。小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1 m2。他家所在的地区(晴天)每天接收太阳辐射的时间为8 h，太阳光照射地面时的辐射功率为900 J/(sm2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900 J。已知g10 N/kg，c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3。当热水器内蓄满水时，求
4、：牌热水器型号ILM20集热管管数28支额定频率50 Hz水箱容积150 L集热管管长180 cm额定电压220 V防水等级A系统承压3.0 MPa额定功率4 000 W自身质量50 kg采光面积2.0 m2(1)热水器对水平台面的压力和压强。(2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度。(3)热水器将水从20 加热到52.4 所需的最短时间。答案专训31解：(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能的电功率PP040%1.2103 W/m25 m22.4103 W。(2)车的重力为Gmg400 kg10 N/kg4 000 N，牵引力Ff0.02G0.024 000 N80 N。(3)速度v2
5、4 m/s。2解：(1)晒水箱每小时接收的太阳能Q总7.0104 J/(minm2)0.84 m260 min3.528106 J，晒水箱每小时吸收的热量Q吸Q总3.528106 J50%1.764106 J。(2)水升高的温度tQ吸/(c水m)1.764106 J/4.2103 J/(kg)100 kg4.2 。3解：(1)压力FG总(50 kg150103 m31.0103 kg/m3)10 N/kg2 000 N，压强pF/S2 000 N/(0.1 m2)20 000 Pa。(2)热水器每天接收的太阳能Q900 J/(sm2)83 600 s2 m25.184107 J，水升高的温度tQ/(c水m)5.184107 J70%/4.2103 J/(kg)150103 m31.0103 kg/m357.6 。(3)由题知：c水mtW电Q太阳，即4.2103 J/(kg)150103 m31.0103 kg/m3(52.4 20 )4 000 W90%t900 J/(sm2)2 m270%t，解得t4 200 s。4
