Question

12．能源危機制約著現代社會的發展，開發和利用可再生（“可再生”或“不可再生”）能源是人類立早自身解決能源問題的重要舉措之一．
（1）目前，煤、石油、天然氣等化石燃料成為最主要的能源，它們的大量使用打破了生物圈中碳循環的平衡，使大氣中二氧化碳的含量迅速增加，導致全球氣溫升高．
（2）氫能源是我國正在開發的新能源之一．其使用的主要途徑是設法構成原電池，從能量轉換的角度看，原電池是一種化學能轉化為電能的裝置．
（3）環保汽車將為2008年北京奧運會服務．某輛以蓄電池為能源的環保汽車，總質量是1000kg；當它在水平路面上以一定速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流為20A，輸入電壓為50V，在此狀態下，驅動電機的輸入功率為1000 W，設想改用太陽能電池給該車供電，所需的太陽能電池板的面積至少應為6.25 m²．（按陽光垂直照射時，地球表面每平方米面積上每秒內可獲得800J的能量，太陽能電池的轉換效率為20%計算）
（4）人類社會的不斷進步，必然會帶來新一輪的能源革命．未來的新能源要艇夠大規模替代煤、石油、天然氣等常規的、不可再生的能源，從理想的角度考慮，它必須滿足許多條件，如：必須足夠豐富，可以保證長期使用；必須足夠便宜，可以保證多數人用得起；相關的制備、應用技術必須成熟，可以保證大規模使用等，除此之外，你認為還必須滿足什么條件？試寫出一條．可再生和清潔．

Answer 1

分析 人類面臨能源危機，必須從現在開始開發利用可再生能源，保證人類的繁衍生息．
（1）煤、石油、天然氣等化石燃料的大量使用，大氣中二氧化碳含量增加，造成全球氣候變暖；
（2）此題為實際生活中的化學的應用類型的實例，應用的原理即為物質的能量的相互轉化；
（3）運用電功率公式P=UI和P=$\frac{W}{t}$分別求出電機電功率和太陽能電池板電功率；由地球表面每平方米面積上每秒內可獲得800J的能量，太陽能電池的轉換效率為20%計算出電池面積；
（4）新能源都是可再生能源和清潔能源，被作為未來經濟和社會可持續發展的能源基礎，受到了高度重視．

解答 解：
（1）化石燃料是由碳氫氧組成的，燃燒后的物質中含有大量的二氧化碳氣體；
（2）原電池是一種能將化學能直接轉變成電能的裝置，它通過化學反應，消耗某種化學物質，輸出電能．實現了化學能向電能的轉變；
（3）由公式P=UI=50V×20A=1000W；
 陽光垂直照射時，地球表面每平方米面積上熱功率P₁=$\frac{W}{t}$=$\frac{800J}{1s}$=800W；
由題意得800W×S×20%=1000W，
解得：
S=$\frac{1000W}{800W×20%}$=6.25m²．
（4）新能源的特點是可再生和清潔．
故答案為：可再生；（1）二氧化碳；（2）化學能；（3）1000；6.25；（4）可再生和清潔

點評 本題主要考查了二氧化碳的來源和化學電池的能量轉化，以及在新能源開發方面的設想．