Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

如圖所示是無錫創業科技園道路兩邊安裝的一種“風光互補路燈”，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電，有風無光時通過風力發電機發電，二者皆備時同時發電，并可日夜為蓄電池充電。以一桿傳統的路燈和該新穎路燈對比，“風光互補路燈”1年大約可以節省電能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為化學能

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

（3）若每年節約的能量有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）

Answer 1

【答案】（1）C (2)120㎏ （3）1500kg

【解析】

試題分析：（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為電能，故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約煤炭的質量：m煤炭 =Q放/q=3.6×109J/3×107J/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；