【题目】近年来,宜昌市着力打造生态能源示范村,新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2,假设某天有效光照时间为6h,每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h,将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃.(太阳能热水器的工作效率为50%)
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(1)家用燃气热水器的工作效率为60%,把相同质量的水从15℃加热到70℃,使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气?________(液化石油气的热值为4×107J/kg)
(2)人们利用太阳能,除了转化为内能之外,还有“光电转换”,即利用_____将太阳能转化为电能;还有“光化转换”,即通过_____将太阳能转化为化学能。
【答案】0.9 太阳能电池(光伏电池) 光合作用(植物)
【解析】
(1)每台每天太阳能热水器接收太阳能是:W太=2.4×106J/(hm2)×6h×3m2=4.32×107J,
由于太阳能热水器的工作效率是50%,由
知道,水吸收的热量是:
Q吸=η1W太=50%×4.32×107J=2.16×107J,
都把相同质量的水从15℃加热到70℃,则水吸收的热量相同,且家用燃气热水器的工作效率为60%,由
知道,液化石油气完全燃烧放出的热量是:
=3.6×107J,
由Q=mq知道,需要燃烧液化石油气的质量是:
=0.9kg,即使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气;
(2)“光电转换”是通过太阳能电池(光伏电池)把太阳能转化为电能;“光化转换”是通过植物的光合作用把太阳能转化为化学能。