题目

题型：模拟题难度：来源：

图所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“220V 40W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m²．地球上该处与太阳光垂直的 表面接收的太阳辐射能约为7.2× 10⁴J/（min．m²），太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10h．假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以8h计算．求：
（1）太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？
（2）若200W的白炽灯与这种40W的电子节能灯的发光效果相当，请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用 这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯每天工作10h，一年按365天计算）

答案

解：
（1）获得太阳能W_总=7.2×10⁴J/（min．m²）×0.3m²×8×60min=1.04×10⁷J.转化的电能W_有=Pt=40W×10×3 600s=1.44×10⁶J.  η==14%；
（2）在相同时间（20年）内进行比较：
需要白炽灯盏数=73盏，
购买费用73×2.0元=146元．
消耗电能W=Pt=0.2kW×20×365×10h=14 600kW．h．
用电费用14 600×0.5元=7 300元．
共计费用：146元+7 300元=7 446元．
需要节能灯盏数=10盏，
购买节能灯费用10×20元=200元．
购买太阳能电池板费用1 500元，
共计费用：200元+1 500元=1 700元．
7 446元>1 700元．
这说明，使用这种太阳能节能灯照明比使用白炽灯在经济上有很大优势．