已知:太阳能电池板面积S=8m 2 ,太阳辐射的功率为P′=1kW,最高时速v=72km/h.转化效率最高约为η=15%,太阳能电池车的质量m=750kg,平均阻力f=0.02G,时间t=2h=7200s. 求:(1)太阳能汽车2小时所能行驶的路程s=?;(2)太阳能电池板能获取的能量W=?. (1)∵v= s t ∴太阳能汽车2小时所能行驶的路程: s=vt=72km/h×2h=144km=1.44×10 5 m; (2)∵在晴朗的白天,地球表面每平方米能接收到太阳辐射的功率为1kW, ∴8m 2 的太阳能电池板能接收到太阳辐射的功率为P=8×1kW=8kW=8000W, ∴太阳能电池板能获取的能量: W=Pt=8000W×7200s=5.76×10 7 J; (3)太阳能电池的能量转化的机械能: W 1 =5.76×10 7 J×15%=8.64×10 6 J, 太阳能电池车的重力G=mg=750kg×10N/kg=7500N, 车辆行驶过程中的平均阻力(即车的牵引力):F=f=0.02G=0.02×7500N=150N, 车辆行驶两小时做的功:W 2 =Fs=150N×1.44×10 5 m=2.16×10 7 J, W 1 <W 2 ,所以,获取的太阳能根本不可能供电池车行驶2小时,报道不真实. 答:(1)太阳能汽车2小时所能行驶的路程1.44×10 5 m; (2)这段时间内太阳能电池板能获取的能量5.76×10 7 J; (3)获取的太阳能根本不可能供电池车行驶2小时,报道不真实.
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太阳能是一种理想的绿色能源,小民家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器,容积为100L,加热功率为2kW,已知c=4.2
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