国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零，瑞士“阳光动力号”太阳能飞机在这方面作出了大胆的尝试．该飞机的机翼承载200m2的光伏电池面板，太阳辐射功率为1.68×106J/

Question

国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零，瑞士“阳光动力号”太阳能飞机在这方面作出了大胆的尝试．该飞机的机翼承载200m²的光伏电池面板，太阳辐射功率为1.68×10⁶J/（m²•h）（太阳辐射功率是指1h内辐射到1m²面积上的太阳能），若电池面板产生的电压U=500V，对飞机上的电动机提供I=40A的电流，请解答：

（1）若飞机每天接受光照的时间约为10h，光伏电池面板每天接受的太阳能E为多少焦？光伏电池面板将太阳能转换为电能的效率是多少？
（2）用光伏电池面板每天接受的太阳能替代航空，每月（按30天）可节约的航空燃油多少千克？

Answer 1

（1）每天接收的太阳能：E=PSt=1.44×106J/（m2•h）×200m2×10h=2.88×109J，每天产生的电能：W电=UIt=500V×40A×10×3600s=7.2×108J，太阳能转化为电能的效率：η=W电E×100%=7.2×108J2.88×109J×100%=25%；...