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(chǎn)制作的“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”正越來越多的在各地使用，如圖所示，它頭頂小風(fēng)扇，肩扛太陽能電池板，風(fēng)扇在風(fēng)中不停的轉(zhuǎn)動，儼然一道亮麗的風(fēng)景．它不需要挖路面埋管鋪設(shè)輸電線路，無風(fēng)有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)無光時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)扇，肩扛太陽能電池板，風(fēng)扇在風(fēng)中不停的轉(zhuǎn)動，儼然一道亮麗的風(fēng)景．它不需要挖路面埋管鋪設(shè)輸電線路，無風(fēng)有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)無光時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)光互補(bǔ)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(fēng)光互補(bǔ)路燈上的小風(fēng)扇和太陽能電池板，下列說法正確的是（_____）

A．當(dāng)無風(fēng)時，小風(fēng)扇和太陽能電池板既沒有動能也沒有重力勢能

B．當(dāng)氣溫為0℃時，小風(fēng)扇和太陽能電池板均沒有內(nèi)能

C．白天太陽能電池板產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池里

D．夜晚無風(fēng)時，儲存在蓄電池里的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)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(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）

（4）這種風(fēng)光互補(bǔ)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(dāng)無風(fēng)時，小風(fēng)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(dāng)氣溫為0℃時，小風(fēng)扇和太陽能電池板均有內(nèi)能，故B不正確；白天太陽能電池板產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池里，故C正確；夜晚無風(fēng)時，儲存在蓄電池里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，�?/span>D不正確；

（2）根據(jù)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(zhì)量：m煤炭 =Q放/q=3.6/109J3×107J/kg=120kg；

（3）根據(jù)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(zhì)量：

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

（4）風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電機(jī)，將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能，所以利用的是太陽能和風(fēng)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(hù)環(huán)境，且易安裝等。