Question

（2010?恩施州）现代社会，垃圾处理受到各国政府的高度重视．我国当前一般采用“填埋”的垃圾处理办法，但最好的办法应该是垃圾发电．2007年，广州花巨资引进挪威一家公司的垃圾发电技术，日处理垃圾能力达2000吨，平均焚烧1吨垃圾相当于燃烧0.5吨无烟煤（无烟煤的热值为3×10⁷J/kg）．
（1）说说垃圾发电优于垃圾填埋的理由（说出一条理由即可）．

使能源再次利用，有利于节约能源，又有利于环境保护

．
（2）如果该垃圾发电厂日输出电能为1.5×10⁶kW?h．计算该厂的垃圾发电设备在发电的全程中的能量转化效率．
（3）如果一个家庭每天有2盏50瓦的日光灯各正常工作5小时，则该厂日发电量（1.5×10⁶kW?h）能供多少这样的家庭照明用电一个月（一个月按30天计算）．

Answer 1

分析：此题给出了大量的信息，最关键的是从信息中提取对我们解决问题有用的信息．理解能量利用率的概念．
（1）垃圾发电可以是能源再次得到了利用，不仅节约了能源，而且还保护了环境．
（2）已知日处理垃圾的质量，从而求出相当于燃烧无烟煤的质量，根据公式Q=qm求出释放的热量，还知道日发电量，根据公式η=

W

Q

求出能量转化效率．
（3）已知每个家庭日光灯的功率和工作时间，根据公式W=Pt可求一个月一个家庭消耗的电能，已知该厂的日发电量，进一步求出能供多少这样的家庭照明用电．

解答：解：（1）2003年底我国660个城市生活垃圾的清运量达l.5亿吨，并且每年以4%的速度递增．生活垃圾的发电效率可以达到13.78%，所以建立垃圾发电厂有利于节约能源，清理垃圾同时有利于环境的保护．
故答案为：使能源再次利用，有利于节约能源，又有利于环境保护．
（2）日处理垃圾能力达2000吨，相当于燃烧1000吨无烟煤，m=1000t=10⁶kg，
垃圾完全燃烧放出的热量为：Q_放=mq=10⁶kg×3×10⁷J/kg=3×10¹³J，
这些垃圾每日发出的电能为：W=1.5×10⁶kw?h=5.4×10¹²J，
该厂的垃圾发电设备在发电的全程中的能量转化效率η=

W

Q放

=

5.4×1012J

3×1013J

=18%．
答：该厂的垃圾发电设备在发电的全程中的能量转化效率是18%．
（3）每个家庭一个月消耗的电能W₁=Pt₁=0.05kw×5h×2×30=15kw?h，
该厂日发电量能供n=

W

W1

=

1.5×106kw?h

15kw?h

=10⁵个这样的家庭照明用电一个月．
答：该厂日发电量能供10⁵个这样的家庭照明用电一个月．

点评：此题主要考查了燃料燃烧的放热计算，能量的利用率的计算以及能源的再次利用，很具有现实的意义，难点是计算能量的转化效率．