例题 01 两台太阳能装置的输出 自编·装置输出比较
题目
甲装置用集热器加热水,乙装置用太阳电池给小电动机供电。分别判断甲、乙对太阳能的直接利用方式,以及这一直接转换环节的主要输出能量形式。
答案与解析
解析
甲把太阳辐射转为水等物体的内能,属于光热;乙太阳电池输出电能,属于光电。都以太阳辐射为输入,但目标输出不同。
本题结论
甲:光热,内能;乙:光电,电能。
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太阳能热水器让水变热,太阳电池向电路供电。两者都利用太阳辐射,却不具有同样的输出形式;先看装置做成了什么,再判断能量转化。
太阳内部主要通过核聚变释放能量,以辐射等形式向外传递。到达地球的太阳辐射既能直接利用,也影响多种能源的形成。
核能、地热能、潮汐能不能都归为太阳辐射的间接形式。潮汐涉及月球、太阳等的引力作用,“太阳引力”与“太阳辐射加热”不是同一机制。
| 利用方式 | 主要转化 | 看什么结果 |
|---|---|---|
| 光热利用 | 太阳辐射能→内能 | 集热器加热水等物体 |
| 光电利用 | 太阳辐射能→电能 | 太阳电池向电路供电 |
| 光合作用等间接储存 | 太阳辐射能→化学能 | 生物质储存能量 |
太阳电池用于航天器、通信设备,也可用于计算器等用电器。它不是先像汽轮机一样旋转,再由发电机发电。聚光加热后再推动发电设备的太阳热发电,又是不同的技术路线。
太阳能可再生,利用时可减少燃料燃烧,但光照、面积、装置效率、昼夜及天气都会影响输出。器材制造、运输和报废也有资源与环境代价。
所谓“寿命较长”,需要比较对象及工作条件;“运行不燃烧燃料”,也不能改说成所有产品全过程完全没有环境影响。
看到水温升高,首先追内能;看到向电路供电,追电能。若给光合作用或燃料,再追化学能。名称里都有“太阳”,不代表能量链相同。
题目
甲装置用集热器加热水,乙装置用太阳电池给小电动机供电。分别判断甲、乙对太阳能的直接利用方式,以及这一直接转换环节的主要输出能量形式。
解析
甲把太阳辐射转为水等物体的内能,属于光热;乙太阳电池输出电能,属于光电。都以太阳辐射为输入,但目标输出不同。
本题结论
甲:光热,内能;乙:光电,电能。
一个装置可以有多个优点。同一句“清洁”也须指定评价阶段,不能靠两个笼统词推断所有产品的唯一特性。
题目
一份教材把“太阳能电池的优点”与“太阳能的优点”依次配为B、A:
A.清洁无污染
B.使用寿命较长
复述这组配对,并判断:仅凭这两个表述,能否说明所有太阳电池都比其他电源寿命长,以及太阳能利用全过程没有任何环境影响?
解析
按所给教材配对,依次B、A。但“寿命较长”没有比较对象,“清洁无污染”没有限定评价阶段,不能建立唯一排他物理判据。太阳电池运行也不靠燃烧燃料;制造、运输、报废仍可能有环境影响。应把原配对当特定材料的概括,而不是普遍无条件结论。
本题结论
教材配对为B、A;不能由这两项推出所有产品的排他或无条件优点。