Question

厦门的生活垃圾处理已告别了单一的填埋方式，逐步走向以焚烧发电为主的资源化利用道路．厦门后坑的垃圾焚烧发电厂，去年3月营运以来运转良好，目前垃圾焚烧发电厂日处理垃圾420吨，设垃圾的平均热值为5×10⁶ J/kg．求：
（1）日处理垃圾420吨完全燃烧产生多少热量？
（2）如果将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水，能使多少千克20℃的水煮沸？（大气压为一个标准大气压，水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg?℃）
（3）假设该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%，每天完全燃烧垃圾420吨产生的热量用来发电，可发电多少度？

Answer 1

（1）生活垃圾完全燃烧放出的热量为：
Q_放=mq=420×10³kg×5×10⁶J/kg=2.1×10¹²J；
（2）∵将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水，
∴水吸收的热量：
Q_吸=Q_放×80%=2.1×10¹²J×80%=1.68×10¹²J，
∵Q=cm△t=Q=cm（t-t₀）
∴可使水沸腾水的质量：
m′=

Q吸

c△t

=

1.68×1012J

4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)

=5×10⁹kg；
（3）∵该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%，
∴每天的发电量：
W=Q_放×24%=2.1×10¹²J×24%=5.04×10¹¹J=1.4×10⁵度．
答：（1）日处理垃圾420吨完全燃烧产生2.1×10¹²J的热量；
（2）如果将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水，能使5×10⁹kg20℃的水煮沸；
（3）假设该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%，每天完全燃烧垃圾420吨产生的热量用来发电，可发电1.4×10⁵度．