Question

5．隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，垃圾處理也日益成為各個(gè)城市要解決的社會(huì)問(wèn)題．垃圾發(fā)電受到人們的青睞．位于鄭州滎陽(yáng)市的垃圾發(fā)電廠，日處理垃圾能力達(dá)1000t，平均焚燒1t垃圾相當(dāng)于燃燒0.5t無(wú)煙煤（無(wú)煙煤熱值3×10⁷J/kg）
（1）說(shuō)說(shuō)垃圾發(fā)電優(yōu)于垃圾填埋的理由（一條即可）．
（2）如果該垃圾發(fā)電廠日輸出電能8×10⁵kwh．計(jì)算該電廠垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率．
（3）如果一個(gè)家庭每天有5盞20W的節(jié)能燈各正常工作5h，則該電廠日發(fā)電量能供多少個(gè)這樣的家庭照明用電一個(gè)月？（一個(gè)月按30天算）

Answer 1

分析 （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=$\frac{W}{Q}$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）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)．
（2）日處理垃圾能力達(dá)1000t，相當(dāng)于燃燒500t無(wú)煙煤，m=500t=5×10⁵kg，
垃圾完全燃燒放出的熱量為：Q_放=mq=5×10⁵kg×3×10⁷J/kg=1.5×10¹³J，
這些垃圾每日發(fā)出的電能為：W=8×10⁵kW•h=2.88×10¹²J，
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=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.88×1{0}^{12}J}{1.5×1{0}^{13}J}$=19.2%．
（3）每個(gè)家庭一個(gè)月消耗的電能W₁=Pt₁=0.02kW×5h×5×30=15kW•h，
該廠日發(fā)電量能供n=$\frac{W}{{W}_{1}}$=$\frac{8×1{0}^{5}kW•h}{15kW•h}$≈53333個(gè)這樣的家庭照明用電一個(gè)月．
答：（1）節(jié)約能源；
（2）該電廠垃圾發(fā)電設(shè)備在發(fā)電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率是19.2%；
（3）該廠日發(fā)電量能供53333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．