Question

随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”．利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电．
（1）根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整．
化学能

沼气燃烧

内能

汽轮机

机械能

发电机

电能
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种

不可再生

（填“可再生”或“不可再生”）能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点（写出一条）：

节约能源或减少污染

．
（3）若每吨填埋垃圾可产生沼气150m³，集中收集后可发电250kW?h．已知沼气的主要成分是甲烷，其热值为2.0×10⁷J/m³，则沼气发电的效率为多少？

Answer 1

分析：（1）热机工作时靠燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过机器做功，把内能转化为机械能，然合带动发电机发电，使机械能转化为电能．
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种不可再生能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比可以节约能源、减少污染．
（3）利用热机效率公式η=

W

Q放

=

W

qV

可求出沼气发电的效率．

解答：解：（1）燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过机器做功，把内能转化为机械能，然合带动发电机发电，使机械能转化为电能．
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种不可再生能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比可以节约能源，减少对环境的污染．
（3）沼气发电的效率：η=

W

Q放

=

W

qV

=

250×3.6×106J

2.0×107J/m3×150m3

=30%．
故答案为：（1）内能；机械能； （2）不可再生；节约能源或减少污染等；（3）30%．

点评：此题考查垃圾填埋后产生能源的利用和热机效率公式的运用．试题具有一定的综合性，难度适中，有一定的现实意义．