E3 第4章 能源與能源消耗

以下哪項不是可再生能源？

• 核能

• 水力發電

• 潮汐能

• 太陽能

假設一個公園的地上裝有三塊太陽能板。每塊太陽能板都離地傾斜了20º。假設垂直照射到地上的太陽輻射功率是1 000 W m^–2。每塊太陽能板的面積是13 m²。求太陽能板的最高輸出功率。

• 1 495 kW

• 475.8 kW

• 38.95 kW

• 36.6 kW

有關太陽能電池的使用，以下哪項/些描述是正確的？

(1) 太陽能電池把太陽輻射轉換成電力。

(2) 太陽能電池不能產生交流電。

(3) 太陽能電池的效率很高。

• 只有 (1)

• 只有 (2)

• 只有 (1) 和 (2)

• (1)、(2) 和 (3)

一部風力發電機安裝在一所房屋旁邊。假設這風力發電機主要為熱水爐供應電力。水每天以10 kWh 的速度吸收能量。已知風速是6 m s^–1，空氣密度是1.12 kg m^–3。如風力發電機的效率是25%，求轉子的半徑。

• 2.09 m

• 3.19 m

• 4.18 m

• 50.2 m

颱風期間，風速可以高達35 m s^–1。假設南丫島上的風力發電機正處於此風速之下。每部風力發電機都有一個直徑為12 m的轉子。空氣密度是1.22 kg m^–3。求風力發電機所產生的最高功率。

• 3.0 MW

• 6.0 MW

• 12.0 MW

• 24.0 MW

房子旁有一部中型風力發電機。它的轉子半徑為4 m。它主要用來為房子的空調機供給電力。空氣密度是1.22 kg m^–3，風速是10 m s^–1。如果風力發電機最多可收集50% 的風能，而其效率是65%，求空調機的最高冷卻能力。

• 4.99 kW

• 9.97 kW

• 19.94 kW

• 15.34 kW

以下哪項不是使用風力發電的弊端？

• 興建風力發電廠需要大量土地，才可容納全部風力發電機。

• 風速十分不穩定，以致輸出電力也不穩定。

• 風力發電機會製造嘈音，影響附近居民的生活。

• 風力發電機的效率很低。

一個風力發電場共有50部超級風力發電機，它們的效率都是100%。每部發電機都有一個半徑4 m的轉子。假設風力發電場的位置頗大風，每天1 p.m. 至6 p.m.的風速大概是20 m s^–1。如果那裏的空氣密度是1.21 kg m^–3，求那段時間所產生的能量。

• 2.19 × 10¹¹ J

• 4.38 × 10¹¹ J

• 5.48 × 10¹¹ J

• 6.08 × 10¹¹ J

普通風力發電機的效率是55%。現在，一個座落於山頂的風力發電場有20部普通風力發電機。每部發電機的轉子半徑是3 m。山頂的風速是10 m s^–1。所產生的全部電力都會用於城市的鐵路系統。已知空氣密度是1.22 kg m^–3，求此風力發電場所供應的功率。

• 0.9 kW

• 17.3 kW

• 190 kW

• 345 kW

一間水力發電廠建於河口，收集水的勢能來發電。堤壩的高度是10 m。如果河流的流速是8 m³ s^–1，求發電廠的輸出功率。已知水的密度是1 000 kg m^–3，重力加速度是9.81 m s^–2。能量轉換過程的效率η是40%。

• 316 kW

• 392 kW

• 471 kW

• 785 kW