隨著新能源、低碳等理念的普及,小明設(shè)想出了一種完全以太陽(yáng)能電池為能源的汽車(chē),以下是他查到的一些數(shù)據(jù):太陽(yáng)輻射的總功率P總=3.9×1026w,太陽(yáng)到地球的距離r=1.5×1011m,陽(yáng)光穿過(guò)太空和地球
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時(shí)間:2024-08-17 12:52:14
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隨著新能源、低碳等理念的普及,小明設(shè)想出了一種完全以太陽(yáng)能電池為能源的汽車(chē),以下是他查到的一些數(shù)據(jù):太陽(yáng)輻射的總功率P總=3.9×1026w,太陽(yáng)到地球的距離r=1.5×1011m
【專(zhuān)家解說(shuō)】:試題答案:(1)v=72km/h=20m/s;
驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要達(dá)到的最大機(jī)械輸出功率:P機(jī)=Fv=kmgv=0.02×750kg×10N/kg×20m/s=3000W;
需要的電功率P電=P機(jī)η1=3000W90%≈3333W;
P大=(1-η2)P總4πr2=(1-51%)×3.9×10264×3.14×(1.5×1011)2W=676W;
P電池=η3P大S=15%×676×8W=811W<3333W;
以上數(shù)據(jù)為天氣晴朗、太陽(yáng)能電池板始終垂直于陽(yáng)光時(shí)的數(shù)據(jù),實(shí)際上汽車(chē)上的電池板很難做到始終于陽(yáng)光垂直,其實(shí)際提供的電功率會(huì)小于P電池;不能滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求.
(2)減輕車(chē)體自身的重力、降低車(chē)輛行駛時(shí)的阻力、減小機(jī)械損耗、降低車(chē)輛設(shè)計(jì)最高時(shí)速、提高電機(jī)的效率、兼容其他能源動(dòng)力、使用蓄電池供電、在車(chē)的頂部安裝折疊式太陽(yáng)能電池板、停車(chē)時(shí)將太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)化的電能存入蓄電池、研發(fā)高效率太陽(yáng)能電池板等.
驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要達(dá)到的最大機(jī)械輸出功率:P機(jī)=Fv=kmgv=0.02×750kg×10N/kg×20m/s=3000W;
需要的電功率P電=P機(jī)η1=3000W90%≈3333W;
P大=(1-η2)P總4πr2=(1-51%)×3.9×10264×3.14×(1.5×1011)2W=676W;
P電池=η3P大S=15%×676×8W=811W<3333W;
以上數(shù)據(jù)為天氣晴朗、太陽(yáng)能電池板始終垂直于陽(yáng)光時(shí)的數(shù)據(jù),實(shí)際上汽車(chē)上的電池板很難做到始終于陽(yáng)光垂直,其實(shí)際提供的電功率會(huì)小于P電池;不能滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求.
(2)減輕車(chē)體自身的重力、降低車(chē)輛行駛時(shí)的阻力、減小機(jī)械損耗、降低車(chē)輛設(shè)計(jì)最高時(shí)速、提高電機(jī)的效率、兼容其他能源動(dòng)力、使用蓄電池供電、在車(chē)的頂部安裝折疊式太陽(yáng)能電池板、停車(chē)時(shí)將太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)化的電能存入蓄電池、研發(fā)高效率太陽(yáng)能電池板等.
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