Question

據(jù)報(bào)道，今年6月份，利用污泥發(fā)電供熱項(xiàng)目將在合肥市投產(chǎn)．合肥市王小郢、望塘一期、朱磚井共3座污水處理廠，每天約處理污水43.5萬噸，產(chǎn)生約300噸污泥．過去，這些污泥多采取自然晾曬和直接利用等處理方式，效率低下，且需要大量的填埋場地．污泥是一種可再生資源，污泥可以用于發(fā)電，污泥摻入煤中進(jìn)行焚燒發(fā)電，只需對(duì)熱電廠鍋爐除塵裝置進(jìn)行改造，增加污泥貯存輸送裝置，便可通過高溫燃燒后產(chǎn)生一定的熱量，為廣大市民取暖、夏季制冷之用，同時(shí)燃燒后的產(chǎn)物經(jīng)除塵處理后，還可作修路等用途．
研究表明：污泥中水的含量達(dá)80%，可燃物含量達(dá)9%，只有4%為廢物．從熱值角度看，6噸污泥經(jīng)能量置換后相當(dāng)于1噸標(biāo)準(zhǔn)煤．一天可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤50噸．300噸污泥可發(fā)電約70000wkh，如果每戶居民每月用電可以讓700戶居民用電一個(gè)月．
請(qǐng)根據(jù)上述提供的信息進(jìn)行估算并回答問題：
（1）如果標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×10⁷J/Kg，污泥燃燒放出的熱量全部被水吸收．則1Kg污泥完全燃燒放出的熱量能使多少Kg水溫度升高50℃？（C_水=4.2×10³J/（Kg?℃））
（2）請(qǐng)估算污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率．
（3）如果按上述發(fā)電效率計(jì)算，則完全燃燒1t污泥產(chǎn)生的電能可供一臺(tái)功率為1500W的空調(diào)正常工作多少小時(shí)？
（4）請(qǐng)從堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的角度，談?wù)勀銓?duì)合肥市建造污泥發(fā)電廠的看法．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱值公式先算出污泥燃燒放出的熱量，再根據(jù)吸熱公式就可求出污泥完全燃燒熱量能使水溫度升高50℃的質(zhì)量；
（2）根據(jù)效率公式就會(huì)算出污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率；
（3）先算出完全燃燒1t污泥產(chǎn)生的電能，再根據(jù)電功率公式就會(huì)求出可供一臺(tái)功率為1500W的空調(diào)正常工作的時(shí)間；
（4）從保護(hù)環(huán)境及節(jié)約資源和減少污染方面就可解答此題．

解答：解：（1）污泥燃燒放出的熱量Q=mq=3.0×10⁷×

1

6

J=5×10⁶J，
污泥完全燃燒熱量能使水溫度升高50℃的質(zhì)量m=

Q

c△t

=

5×106J

4.2×103J/(kg?°C)×50°C

=23.8kg，
答：污泥完全燃燒熱量能使水溫度升高50℃的質(zhì)量23.8kg．
（2）污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率為η=

W電

Q吸

×100%=

7× 104×3.6×106J

5.0×104×3.0×107J

×100%=16.8%，
答：污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率為16.8%．
（3）完全燃燒1t污泥產(chǎn)生的電能W_電=Q_放×η=10³×3.0×10⁷×16.8%J=5.04×10⁹J，
產(chǎn)生的電能可供一臺(tái)功率為1500W的空調(diào)正常工作的時(shí)間為t=

5.04×109

1.5×103×3.6×103

h=933.3h，
答：產(chǎn)生的電能可供一臺(tái)功率為1500W的空調(diào)正常工作的時(shí)間為933.3h．
（4）合肥市建造污泥發(fā)電廠可以節(jié)約土地資源，減少環(huán)境污染，節(jié)約不可再生能源，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面有著重要的作用，對(duì)保護(hù)環(huán)境有著積極的意義．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱值公式、吸熱公式及效率公式、電功公式的計(jì)算，屬于常見的典型考題．