Question

15．6月5日是世界環(huán)境日，2010年我國(guó)的主題是“低碳減排，綠色生活”． 人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大，世界能源危機(jī)日益突出，如何合理利用和開(kāi)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）圖甲為近兩個(gè)多世紀(jì)以來(lái)人類能源消耗曲線圖，由圖可知，自1950年以來(lái)，人類能源消耗的情況是A．
A．顯著增長(zhǎng)　   B．平穩(wěn)增長(zhǎng)   C．穩(wěn)中有降　    D．顯著減少
（2）在眾多的未來(lái)能源中，風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都同屬于可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源，它們的開(kāi)發(fā)和利用可以減少大量化石燃料的生產(chǎn)和消費(fèi)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞．
（3）為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，國(guó)家大力推廣風(fēng)力發(fā)電．我省沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目已全面啟動(dòng)，沿海壯觀的風(fēng)電場(chǎng)走廊即將形成（如圖乙）．假如1.2×10⁶ kW的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目全面建成之后，所有機(jī)組發(fā)電1h，可提供多少kW•h的電能？這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量？（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg，1kW•h=3.6×10⁶J）
（4）充分利用太陽(yáng)能，符合節(jié)能減排的理念．太陽(yáng)能熱水器（如圖丙）已走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，小明家的太陽(yáng)能熱水器接受太陽(yáng)能的總有效面積為2m²，熱水器每平方米的面積上1h得到的太陽(yáng)輻射能平均為2.52×10⁶ J，熱水器僅能把接收的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，若光照3h可以使熱水器內(nèi)初溫為20℃、質(zhì)量為100kg的水溫度升高多少攝氏度？已知水的比熱容是4.2×10³ J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)圖象中的特點(diǎn)分析即可判斷．
（2）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．
（3）電能的計(jì)算公式：W=Pt，根據(jù)此公式求出提供的電能．這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量，根據(jù)有關(guān)熱量的計(jì)算公式：Q=mq求出煤炭的質(zhì)量．
（4）先求出熱水器吸收的太陽(yáng)能，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化效率求出水吸收的熱量，再根據(jù)公式：Q_吸=cm△t求出水的溫度變化．

解答 解：
（1）由圖可知：自1950年以來(lái)，人類能源消耗急劇增長(zhǎng)．
（2）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．
（3）可提供電能：
W=Pt=1.2×10⁶kW×1h=1.2×10⁶KW•h=1.2×10⁶KW•h×3.6×10⁶J=4.32×10¹²J，
由W=Q=mq可知，煤炭的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.32×1{0}^{12}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.44×10⁵kg；
（4）光照3h，太陽(yáng)能熱水器接受的太陽(yáng)能的總量：
Q₁=2.52×10⁶ J×2×3=1.512×10⁷J，
轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能：
Q₂=Q₁×50%=1.512×10⁷J×50%=7.56×10⁶J，
由公式Q=cm△t得水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{2}}{cm}$=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=18℃，
故答案為：
（1）A；
（2）可再生；
（3）所有機(jī)組發(fā)電1h，可提供1.2×10⁶kW•h的電能；這些電能相當(dāng)于1.44×10⁵千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量；
（4）可以使熱水器內(nèi)初溫為20℃、質(zhì)量為100kg的水溫度升高18℃．

點(diǎn)評(píng) 低碳減排是當(dāng)今世界的主題，我們要樹(shù)立節(jié)能的意識(shí)．出錯(cuò)較多的后兩問(wèn)，需要熟練運(yùn)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，并注意水吸收熱量和太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的關(guān)系．