Question

隨著世界性能源危機的日益加劇，一向為人們所唾棄的垃圾也身價倍增，變成了能源再生的“寶庫”．利用垃圾的一種方式就是將垃圾填埋后，通過厭氧發酵產生沼氣，這些沼氣燃燒，產生高溫燃氣，推動汽輪機轉動，汽輪機驅動發電機來發電．
（1）根據上面的短文，請你將垃圾發電過程中的能量轉化填寫完整．
化學能

沼氣燃燒

內能

汽輪機

機械能

發電機

電能
（2）垃圾填埋后產生的沼氣是一種

不可再生

（填“可再生”或“不可再生”）能源．利用垃圾發電與傳統的垃圾填埋處理方法相比有哪些優點（寫出一條）：

節約能源或減少污染

．
（3）若每噸填埋垃圾可產生沼氣150m³，集中收集后可發電250kW?h．已知沼氣的主要成分是甲烷，其熱值為2.0×10⁷J/m³，則沼氣發電的效率為多少？

Answer 1

分析：（1）熱機工作時靠燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，又通過機器做功，把內能轉化為機械能，然合帶動發電機發電，使機械能轉化為電能．
（2）垃圾填埋后產生的沼氣是一種不可再生能源．利用垃圾發電與傳統的垃圾填埋處理方法相比可以節約能源、減少污染．
（3）利用熱機效率公式η=

W

Q放

=

W

qV

可求出沼氣發電的效率．

解答：解：（1）燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，又通過機器做功，把內能轉化為機械能，然合帶動發電機發電，使機械能轉化為電能．
（2）垃圾填埋后產生的沼氣是一種不可再生能源．利用垃圾發電與傳統的垃圾填埋處理方法相比可以節約能源，減少對環境的污染．
（3）沼氣發電的效率：η=

W

Q放

=

W

qV

=

250×3.6×106J

2.0×107J/m3×150m3

=30%．
故答案為：（1）內能；機械能； （2）不可再生；節約能源或減少污染等；（3）30%．

點評：此題考查垃圾填埋后產生能源的利用和熱機效率公式的運用．試題具有一定的綜合性，難度適中，有一定的現實意義．