Question

【題目】能源環(huán)保問題越來越引起人們足夠的重視,有德州市生產制作的“風光互補路燈”正越來越多的在各地使用，如圖所示，它頭頂小風扇，肩扛太陽能電池板，風扇在風中不停的轉動，儼然一道亮麗的風景．它不需要挖路面埋管鋪設輸電線路，無風有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，有風無光時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并可日夜為蓄電池充電．以一桿傳統(tǒng)的路燈和該新穎路燈對比，“它頭頂小風扇，肩扛太陽能電池板，風扇在風中不停的轉動，儼然一道亮麗的風景．它不需要挖路面埋管鋪設輸電線路，無風有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，有風無光時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并可日夜為蓄電池充電．以一桿傳統(tǒng)的路燈和該新穎路燈對比，“風光互補路燈”1年大約可以節(jié)省電能3.6×109J，減少碳粉塵排放300kg．請回答下列問題：

（1）對于風光互補路燈上的小風扇和太陽能電池板，下列說法正確的是（_____）

A．當無風時，小風扇和太陽能電池板既沒有動能也沒有重力勢能

B．當氣溫為0℃時，小風扇和太陽能電池板均沒有內能

C．白天太陽能電池板產生的電能轉化成化學能儲存在蓄電池里

D．夜晚無風時，儲存在蓄電池里的電能轉變?yōu)榛瘜W能

（2）若煤炭的熱值為3×107J/kg，一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭多少千克_____________？

（3）若每年節(jié)約的能量有14%被水吸收，可將多少千克的水由20℃加熱到沸騰_____？（水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）、大氣壓強為標準大氣壓）

（4）這種風光互補路燈的優(yōu)點有哪些 ________？（答一點即可）

Answer 1

【答案】 C 一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭120kg； 可將1500kg的水由20℃加熱到沸騰； 節(jié)能、環(huán)保，便于施工（答案合理即可）

【解析】（1）當無風時，小風扇和太陽能電池板，由于被舉高具有重力勢能，故A不正確；當氣溫為0℃時，小風扇和太陽能電池板均有內能，故B不正確；白天太陽能電池板產生的電能轉化成化學能儲存在蓄電池里，故C正確；夜晚無風時，儲存在蓄電池里的化學能轉變?yōu)殡娔埽��?/span>D不正確；

（2）根據題意可知，煤炭放出的熱量Q放 =3.6×109 J，

∵Q放 =mq，∴一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭的質量：m煤炭 =Q放/q=3.6/109J3×107J/kg=120kg；

（3）根據題意可知，水吸收的熱量：Q吸 =3.6×109 J×14%=5.04×108 J，

∵Q吸 =cm（t-t0 ），∴可加熱到沸騰水的質量：

m水 =5.04×108J/4.2×103J/(kg℃)×(100℃20℃)=1500kg；

（4）風光互補發(fā)電機，將風能和太陽能轉化為電能，所以利用的是太陽能和風能，使用這些能源的優(yōu)點是節(jié)約能源、清潔、無污染、可再生、保護環(huán)境，且易安裝等。