Question

（2007?南京二模）核电站的核心是原子核反应堆，在反应堆中，核燃料（如铀）发生裂变释放出大量的核能．是和平利用核能的重要途径，我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约10¹⁰kW?h，其中70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网．据专家估计，通过核能发电，使得广东和香港两地每年减少燃煤消耗4.0×10⁹kg．核能作为一种新型能源有着广阔的前景．
（1）已知煤的热值2.9×10⁷J/kg，则4.0×10⁹kg煤完全燃烧时放出的热量是多少？
（2）向大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因，大亚湾核电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳排放9.9×10⁹kg，已知通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg/m³，则这些气体通常情况下的体积约为多少？
（3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧产生的热量为Q，则火力发电站的效率η=

E

Q

×100%．根据上述资料，可估算出通常的火力发电站的效率约为多少？

Answer 1

分析：（1）根据Q=mq求出煤完全燃烧放出的热量；
（2）根据ρ=

m

V

求出体积；
（3）根据η=

E

Q

×100%求出发电站的效率．

解答：解：（1）煤完全燃烧时放出的热量：
Q=qm=4.0×10⁹kg×2.9×10⁷J/kg=1.16×10¹⁷J；
（2）∵ρ=

m

V

∴二氧化碳气体的体积：
V=

m

ρ

=

9.9×109kg

1.98kg/m3

=5×10⁹m³；
（3）核电站每年发电量约E=10¹⁰kW?h=10¹⁰×3.6×10⁶J=3.6×10¹⁶J，
发电站的效率：
η=

E

Q

×100%=

3.6×1016J

1.16×1017J

×100%≈31.03%．
答：（1）煤完全燃烧时放出的热量是1.16×10¹⁷J；
（2）这些气体通常情况下的体积约为5×10⁹m³；
（3）通常的火力发电站的效率约为31.03%．

点评：此题主要考查的是学生对热值、密度、效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．