Question

（2010?恩施州）現(xiàn)代社會(huì)，垃圾處理受到各國(guó)政府的高度重視．我國(guó)當(dāng)前一般采用“填埋”的垃圾處理辦法，但最好的辦法應(yīng)該是垃圾發(fā)電．2007年，廣州花巨資引進(jìn)挪威一家公司的垃圾發(fā)電技術(shù)，日處理垃圾能力達(dá)2000噸，平均焚燒1噸垃圾相當(dāng)于燃燒0.5噸無(wú)煙煤（無(wú)煙煤的熱值為3×10⁷J/kg）．
（1）說(shuō)說(shuō)垃圾發(fā)電優(yōu)于垃圾填埋的理由（說(shuō)出一條理由即可）．

使能源再次利用，有利于節(jié)約能源，又有利于環(huán)境保護(hù)

．
（2）如果該垃圾發(fā)電廠日輸出電能為1.5×10⁶kW?h．計(jì)算該廠的垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電的全程中的能量轉(zhuǎn)化效率．
（3）如果一個(gè)家庭每天有2盞50瓦的日光燈各正常工作5小時(shí)，則該廠日發(fā)電量（1.5×10⁶kW?h）能供多少這樣的家庭照明用電一個(gè)月（一個(gè)月按30天計(jì)算）．

Answer 1

分析：此題給出了大量的信息，最關(guān)鍵的是從信息中提取對(duì)我們解決問(wèn)題有用的信息．理解能量利用率的概念．
（1）垃圾發(fā)電可以是能源再次得到了利用，不僅節(jié)約了能源，而且還保護(hù)了環(huán)境．
（2）已知日處理垃圾的質(zhì)量，從而求出相當(dāng)于燃燒無(wú)煙煤的質(zhì)量，根據(jù)公式Q=qm求出釋放的熱量，還知道日發(fā)電量，根據(jù)公式η=

W

Q

求出能量轉(zhuǎn)化效率．
（3）已知每個(gè)家庭日光燈的功率和工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求一個(gè)月一個(gè)家庭消耗的電能，已知該廠的日發(fā)電量，進(jìn)一步求出能供多少這樣的家庭照明用電．

解答：解：（1）2003年底我國(guó)660個(gè)城市生活垃圾的清運(yùn)量達(dá)l.5億噸，并且每年以4%的速度遞增．生活垃圾的發(fā)電效率可以達(dá)到13.78%，所以建立垃圾發(fā)電廠有利于節(jié)約能源，清理垃圾同時(shí)有利于環(huán)境的保護(hù)．
故答案為：使能源再次利用，有利于節(jié)約能源，又有利于環(huán)境保護(hù)．
（2）日處理垃圾能力達(dá)2000噸，相當(dāng)于燃燒1000噸無(wú)煙煤，m=1000t=10⁶kg，
垃圾完全燃燒放出的熱量為：Q_放=mq=10⁶kg×3×10⁷J/kg=3×10¹³J，
這些垃圾每日發(fā)出的電能為：W=1.5×10⁶kw?h=5.4×10¹²J，
該廠的垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電的全程中的能量轉(zhuǎn)化效率η=

W

Q放

=

5.4×1012J

3×1013J

=18%．
答：該廠的垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電的全程中的能量轉(zhuǎn)化效率是18%．
（3）每個(gè)家庭一個(gè)月消耗的電能W₁=Pt₁=0.05kw×5h×2×30=15kw?h，
該廠日發(fā)電量能供n=

W

W1

=

1.5×106kw?h

15kw?h

=10⁵個(gè)這樣的家庭照明用電一個(gè)月．
答：該廠日發(fā)電量能供10⁵個(gè)這樣的家庭照明用電一個(gè)月．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了燃料燃燒的放熱計(jì)算，能量的利用率的計(jì)算以及能源的再次利用，很具有現(xiàn)實(shí)的意義，難點(diǎn)是計(jì)算能量的轉(zhuǎn)化效率．