11.6月5日是世界環(huán)境日,低碳排放,保護(hù)地球是當(dāng)今世界的主題,如何合理利用和開發(fā)能源,提高能源的利用率,實(shí)現(xiàn)低碳減排,已成為世界各國(guó)共同關(guān)注的問(wèn)題.
(1)在能源家族中,風(fēng)能、太陽(yáng)能都同屬于不可再生(選填“可再生”或“不可再生”)能源,它們的開發(fā)和利用可以減少大量化石能源的生產(chǎn)和消費(fèi)所導(dǎo)致的生態(tài)破壞與嚴(yán)重環(huán)境污染.
(2)為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),國(guó)家大力推廣風(fēng)力、水力發(fā)電.如圖所示是準(zhǔn)備在我市瀾滄縣糯扎渡地區(qū)安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī),多臺(tái)發(fā)電機(jī)組成發(fā)電場(chǎng).假如裝機(jī)總功率為4.2×106kw的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)項(xiàng)目全面建成后,所有機(jī)組發(fā)電1h,可提供多少kW•h電能?若這些電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,那么可以把多少質(zhì)量的水從28℃加熱至100℃?(水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)
(3)我國(guó)北方大多數(shù)城市都是利用煤燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能來(lái)發(fā)電,這樣的電站稱為熱電站.一般熱電站將煤的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能的效率為36%,如果用上述的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)代替熱電站,工作1h能節(jié)約多少噸的煤?(假設(shè)煤完全燃燒,煤的熱值約為q=3×107J/kg)

分析 (1)使用完后,在短期可以再生的能源稱為可再生能源,使用后,在短期不能再生的能源是不可再生能源.
(2)電能的計(jì)算公式:W=Pt,根據(jù)此公式求出提供的電能.
若這些電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,根據(jù)公式Q=cm(t-t0),先求出熱水器吸收的太陽(yáng)能,乘以轉(zhuǎn)化效率求出水吸收的熱量,再根據(jù)公式:Q=cm(t-t0)求出水的質(zhì)量;
(3)根據(jù)效率公式和燃料放熱公式求出需要燃燒得煤.

解答 解:(1)風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都可以源源不斷的從自然界得到補(bǔ)充,是可再生能源.
(2)由P=$\frac{W}{t}$可得:
提供電能:W=Pt=4.2×106kW×1h=4.2×106kW•h=1.512×1013J.
Q=W=1.512×1013J,
由Q=cm(t-t0)得:
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c(t-{t}_{0})}$=$\frac{1.512×1{0}^{13}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×(100℃-20℃)}$=5×107kg.
(3)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$可得:
W=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1.512×1{0}^{13}J}{36%}$=4.2×1013J
由W=Q=mq可得:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{13}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=1.4×106kg=1400t.
答:(1)可再生;
(2)可以把質(zhì)量為5×107kg的水從28℃加熱至沸騰;
(3)如果用上述的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)代替熱電站,工作1h能節(jié)約1400噸的煤.

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱量的計(jì)算和新能源的開發(fā)利用,需要注意的是電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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