现有一种太阳能照明灯,太阳能电池板供一只"12V9W"的电子节能灯工作.它接收太阳能的有效面积为0.3平方米,平均一小时内得到太阳辐射能为0.4*10的六次方,太阳光照一天(不考虑天气,以八小时

Question

现有一种太阳能照明灯,太阳能电池板供一只"12V 9W"的电子节能灯工作.它接收太阳能的有效面积为0.3平方米,平均一小时内得到太阳辐射能为0.4*10的六次方,太阳光照一天(不考虑天气,以八小时计算)恰好可供电子节能灯工作10小时
请问:太阳能照明灯的效率约是多少?
40W的白炽灯与这种9W的节能的发光效果相当,计算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有何优势?(灯每天工作10小时,一年365天)
白炽灯 U额=220 P额=40 寿命=1000小时 售价(元)=1.5 每千瓦时电费(元)=0.4
电子节能灯 U额=12 P额=9 寿命=2000小时 售价(元)=15
太阳能电池板 寿命=20年 售价(元)=1000

Answer 1

解析：（1）太阳能电池板工作一天（按8h计算）吸收的太阳能
Q＝0.4×106J/h×8h＝3.2×10^6J
节能灯工作10h消耗的电能：
W＝Pt＝9W×10×3600s＝3.24×10^5J
即太阳能照明灯利用太阳能的效率：
效率η＝W/Q＝3.24×10^5J/3.2×10^6J＝10.1％
（2）在相同时间20年（按太阳能电池板的寿命）内进行比较：
灯泡工作总时间：
20×365×10h＝73000h
使用白炽灯情况：需要的灯数n＝730000h/1000h/盏＝73盏
购买白炽灯的费用：73×1.5＝109.5（元）
白炽灯所消耗的电能：
W＝Pt＝0.04kW×73000h＝2920kW·h
须交电费2920kW·h×0.4元/kW·h＝1168元
共计费用：￥1＝109.5元＋1168元＝1277.5元
使用太阳能照明灯情况：
需要的灯数约为37盏
购买节能灯的费用：37×15＝555（元）
共计费用：￥2＝555元＋1000元＝1555（元）
￥1＜￥2,因此与使用白炽灯相比太阳能灯在经济上没有优势.