Question

（2011?常州模擬）我國人口眾多，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對能源的需求越來越大．近幾年來，我國許多地方出現(xiàn)“電荒”、“油荒”．專家預(yù)測，能源問題可能成為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展的一大障礙．在世界范圍內(nèi)，“能源危機(jī)”已成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)問題．而太陽每時每刻輻射大量的能量到地球，為了充分利用太陽能，科學(xué)家很早就進(jìn)行了有關(guān)研究，據(jù)統(tǒng)計，全國有三分之二的國土每年可接受光照時數(shù)2000h，輻射產(chǎn)生的能量相當(dāng)于24600億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，1t標(biāo)準(zhǔn)煤可發(fā)電2000kW?h．江蘇煤炭資源最豐富的徐州地區(qū)，經(jīng)探測可開采量是4億噸，按照目前一年1500萬噸的開采能力，再過20多年，徐州將無煤可采，請根據(jù)以上材料完成下列問題：
（1）火力發(fā)電廠“吃”的是煤，“發(fā)”的是電，在整個發(fā)電過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況如下，請你在方框中填上適當(dāng)?shù)哪芰啃问剑?BR>
（2）請你根據(jù)以上材料提供的信息，計算火力發(fā)電廠的發(fā)電效率大約是多少？（煤的熱值為2.9×10⁷J/kg）
（3）請你結(jié)合實際，談?wù)勌�陽能的�?yōu)缺點(diǎn)（各寫一點(diǎn)即可）．

Answer 1

分析：（1）重點(diǎn)分析在鍋爐和蒸汽輪機(jī)兩個環(huán)節(jié)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化，便可得到答案；
（2）找出關(guān)鍵的已知條件，才能進(jìn)行計算，這里“1t標(biāo)準(zhǔn)煤可發(fā)電2000kW?h”為我們提供了計算的依據(jù)；
（3）太陽能已在較大程度上被人類所利用，其優(yōu)缺點(diǎn)都比較突出，根據(jù)對太陽能的理解來進(jìn)行回答即可．

解答：解：（1）在鍋爐中，用煤來燒水產(chǎn)生大量的水蒸氣，因此，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．在蒸汽輪機(jī)中，蒸氣推動機(jī)器轉(zhuǎn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；如圖所示．

（2）1t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃料放出的熱量Q總=mq=1000kg×2.9×10⁷J/kg=2.9×10¹⁰J，
獲得的電能W=2000kW?h=2000×3.6×10⁶J=7.2×10⁹J，
發(fā)電效率η=

W

Q

=

7.2×109J

2.9×1010J

≈25%；
（3）太陽能是取之不竭的能量寶庫，潔凈、無污染，既可直接利用，也可進(jìn)行轉(zhuǎn)化．但同時太陽能的利用受到晝夜更替、天氣等因素的影響，且難以大量儲存等．
故答案為：（1）如圖；（2）火力發(fā)電廠的發(fā)電效率大約是25%；（3）優(yōu)點(diǎn)：潔凈、無污染、屬可再生資源；缺點(diǎn)：受天氣、地理位置、時間的限制，難以儲存．

點(diǎn)評：（1）應(yīng)從具體工作過程中，分析能量的轉(zhuǎn)化；
（2）從文字描述中找出關(guān)鍵信息，在理解的基礎(chǔ)上，再利用公式進(jìn)行計算；
（3）大力開發(fā)太陽能是人類面臨的主要課題，我們應(yīng)對其進(jìn)行全面的了解．