太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的新型交通工具.某太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的有效面积为8 m2,太阳光照射
来源:新能源网
时间:2024-08-17 14:23:36
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太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的新型交通工具.某太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的有效面积为
【专家解说】:试题答案:
(1)∵P0=1 kW=1000W,
∴太阳能电池的面板接收到的太阳能的总功率为:
P总=P0×8=1000W×8=8000W,
∵U=120V,I=10A,
∴转化为太阳能汽车的电功率为:
P电=UI=120V×10A=1200W,
则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为:
η=P电P总=1200W8000W=15%.
答:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%.
(2)∵这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率η1=75%,
∴汽车的机械功率为:
P机=P电×η1=1200W×75%=900W,
又∵F=150N,
∴汽车的行驶速度为:
v=P机F=900W150N=6m/s.
答:汽车的机械功率为900W,汽车的行驶速度为6m/s.
(3)∵P机=900W,t=1h=3600s,
∴获得的机械能为:
W=P机t=900W×3600s=3.24×106J,
又∵汽油完全燃烧放出热量的50%转化为汽车的机械能,
∴Q放=Qη2=3.24×106J50%=6.48×106J,
而q=4.6×107J/kg,
∴汽油的质量为:
m=Q放q=6.48×106J4.6×107J/kg≈0.14kg.
答:汽车每小时要消耗0.14kg的汽油.
(1)∵P0=1 kW=1000W,
∴太阳能电池的面板接收到的太阳能的总功率为:
P总=P0×8=1000W×8=8000W,
∵U=120V,I=10A,
∴转化为太阳能汽车的电功率为:
P电=UI=120V×10A=1200W,
则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为:
η=P电P总=1200W8000W=15%.
答:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%.
(2)∵这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率η1=75%,
∴汽车的机械功率为:
P机=P电×η1=1200W×75%=900W,
又∵F=150N,
∴汽车的行驶速度为:
v=P机F=900W150N=6m/s.
答:汽车的机械功率为900W,汽车的行驶速度为6m/s.
(3)∵P机=900W,t=1h=3600s,
∴获得的机械能为:
W=P机t=900W×3600s=3.24×106J,
又∵汽油完全燃烧放出热量的50%转化为汽车的机械能,
∴Q放=Qη2=3.24×106J50%=6.48×106J,
而q=4.6×107J/kg,
∴汽油的质量为:
m=Q放q=6.48×106J4.6×107J/kg≈0.14kg.
答:汽车每小时要消耗0.14kg的汽油.
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