Question

在3月27日世界無碳日中，某城市在晚間將總功率為2000kw的景觀燈熄滅1h．如果這些電能由燃燒煤炭的火電站提供（如圖所示），已知煤炭的熱值為4.6×10⁷J/kg，煤炭提供的能量最終只有20%轉化為電能．
（1）寫出火力發電的兩個能量轉化．
（2）該城市在無碳日中少消耗了多少煤炭？
（3）低碳生活中的“碳”指什么？它過多對環境有什么影響？

Answer 1

【答案】分析：（1）火力發電，通過燃燒燃料產生高溫高壓的蒸汽，這些蒸汽再推動發電機發電；
（2）首先根據W=Pt計算出景觀燈熄滅1h節約的電能，再根據燃料燃燒放熱的公式Q=qm，結合煤炭提供的能量最終只有20%轉化為電能計算出煤炭的質量；
（3）低碳生活，就是指生活作息時所耗用的能量要盡力減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對大氣的污染，減緩生態惡化，主要是從節電節氣和回收三個環節來改變生活細節．
解答：解：（1）火力發電首先是燃料的化學能轉化為燃氣的內能，然后燃氣的內能推動發電機發電，內能轉化成機械能；
故答案為：化學能轉化為內能內能轉化為機械能．
（2）總功率為2000kw的景觀燈熄滅1h節約的電能是W=Pt=2000kw×1h=2000kw?h=2000×3.6×10⁶J=7.2×10⁹J；
需要煤炭提供的能量Q_燃放==3.6×10¹⁰J；
則需要完全燃燒的煤炭的質量m===782kg
答：該城市在無碳日中少消耗了782kg煤炭．
（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，過多會造成溫室效應，全球變暖，海平面上升，氣候異常．
點評：本題考查了學生的節能意識，人類意識到生產和消費過程中出現的過量碳排放是形成氣候問題的重要因素之一，因而要減少碳排放就要相應優化和約束某些消費和生產活動．