Question

8．农村沼气厕所改造工程是新农村建设的具体方案之一，是一种综合、再生、高效、廉价的优质清洁能源．3～5口人的农户修建一个同畜禽舍厕所相结合的三位一体8立方米沼气池，沼气池一经启动实现人畜粪便自流入池发酵，每口沼气池一天能产沼气0.8立方米．（沼气热值18.85×10⁶J/m³）
（1）把沼气池一天产生的沼气完全燃烧将释放热能多少焦耳？
（2）如果沼气炉的燃烧效率是90%，一年365天约相当于多少度电产生的能量？

Answer 1

分析 （1）知道沼气的体积和热值，利用Q_放=Vq求完全燃烧可以放出的热量；
（2）利用效率公式计算出有效利用的能量；根据kWh与J的换算关系计算：1kW•h=3.6×10⁶J．

解答 解：（1）沼气池一天产生的沼气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.8m3×18.85×10⁶J/m³=1.508×10⁷J；
（2）一年产生沼气燃烧放出的热量：Q_总=365×1.508×10⁷J=5.5042×10⁹J，
沼气炉有效利用的能量：Q_有=ηQ_总=90%×5.5042×10⁹J=4.95378×10⁹J，
相当于电能：E=4.95378×10⁹J×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}J$≈1376kW•h=1376度．
答：（1）把沼气池一天产生的沼气完全燃烧将释放热能1.508×10⁷J；
（2）如果沼气炉的燃烧效率是90%，一年365天约相当于1376度电产生的能量．

点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式和效率公式的掌握和运用，利用效率计算有效利用的热量是本题的关键、难点！