Question

5．热电厂用煤发电，消耗0.35kg的煤产生1kW•h电能（ q_煤=3×10⁷J/kg）
（1）0.35kg的煤完全燃烧放出热量．
（2）这些热量能使多少kg的水从20℃升高到70℃．（不计热损失）
（3）热电厂发电效率．

Answer 1

分析 （1）知道燃煤的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求0.35kg的燃煤在完全燃烧过程中释放多少热量；
（2）不计热损失，Q_吸=Q_放，知道水温度升高值和水的比热容，利用吸热公式求水的质量；
（3）0.35kg的燃煤在完全燃烧过程中释放的热量为总能量，1kW•h电能为有用能量，利用效率公式求发电效率．

解答 解：
（1）0.35kg的煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=qm=3×10⁷J/kg×0.35kg=1.05×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放，
因为Q_吸=cm△t，
所以m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/kg×（70℃-20℃）}$=50kg；
（3）热电厂发电效率：η=$\frac{{W}_{电}}{{Q}_{放}}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{1.05×1{0}^{7}J}$≈34.3%．
答：（1）0.35kg的燃煤在完全燃烧过程中释放1.05×10⁷J的热量；
（2）这些热量可以使50kg水从20℃升高到70℃；
（3）热电厂发电效率是34.3%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，不计热损失则Q_吸=Q_放，另外注意单位换算1kW•h=3.6×10⁶J．