太陽光からエネルギーを得る地球において、単位面積あたり毎秒 $1.4 \times 10^3 J$ のエネルギーを受け取るとする。変換効率が12%で面積が $12 m^2$ の太陽電池を設置した場合、発電できる電力は何Wになるか。

応用数学エネルギー変換効率電力物理
2025/6/22

1. 問題の内容

太陽光からエネルギーを得る地球において、単位面積あたり毎秒 1.4×103J1.4 \times 10^3 J のエネルギーを受け取るとする。変換効率が12%で面積が 12m212 m^2 の太陽電池を設置した場合、発電できる電力は何Wになるか。

2. 解き方の手順

ステップ1: 太陽電池が受け取るエネルギーを計算する。
単位面積あたり毎秒 1.4×103J1.4 \times 10^3 J のエネルギーを受け取るので、12m212 m^2 の太陽電池が受け取るエネルギーは、
1.4×103×121.4 \times 10^3 \times 12 J/秒
となる。
ステップ2: 変換効率を考慮して、発電できる電力を計算する。
変換効率が12%なので、発電できる電力は、
1.4×103×12×0.121.4 \times 10^3 \times 12 \times 0.12 J/秒
となる。J/秒はW(ワット)と同じ単位なので、計算結果がそのまま電力(W)になる。
計算を実行すると、
1.4×103×12×0.12=1.4×103×1.44=20161.4 \times 10^3 \times 12 \times 0.12 = 1.4 \times 10^3 \times 1.44 = 2016

3. 最終的な答え

2016 W

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