Question

現代社會，垃圾處理受到各國政府的高度重視．我國當前一般采用“填埋”的垃圾處理辦法，但最好的辦法應該是垃圾發電．2007年，廣州花巨資引進挪威一家公司的垃圾發電技術，日處理垃圾能力達2000噸，平均焚燒1噸垃圾相當于燃燒0.5噸無煙煤（無煙煤的熱值為3×10⁷J/kg）．
（1）說說垃圾發電優于垃圾填埋的理由（說出一條理由即可）．
______．
（2）如果該垃圾發電廠日輸出電能為1.5×10⁶kW?h．計算該廠的垃圾發電設備在發電的全程中的能量轉化效率．
（3）如果一個家庭每天有2盞50瓦的日光燈各正常工作5小時，則該廠日發電量能供多少這樣的家庭照明用電一個月（一個月按30天計算）．

Answer 1

【答案】分析：此題給出了大量的信息，最關鍵的是從信息中提取對我們解決問題有用的信息．理解能量利用率的概念．
（1）垃圾發電可以是能源再次得到了利用，不僅節約了能源，而且還保護了環境．
（2）已知日處理垃圾的質量，從而求出相當于燃燒無煙煤的質量，根據公式Q=qm求出釋放的熱量，還知道日發電量，根據公式η=求出能量轉化效率．
（3）已知每個家庭日光燈的功率和工作時間，根據公式W=Pt可求一個月一個家庭消耗的電能，已知該廠的日發電量，進一步求出能供多少這樣的家庭照明用電．
解答：解：（1）2003年底我國660個城市生活垃圾的清運量達l.5億噸，并且每年以4%的速度遞增．生活垃圾的發電效率可以達到13.78%，所以建立垃圾發電廠有利于節約能源，清理垃圾同時有利于環境的保護．
故答案為：使能源再次利用，有利于節約能源，又有利于環境保護．
（2）日處理垃圾能力達2000噸，相當于燃燒1000噸無煙煤，m=1000t=10⁶kg，
垃圾完全燃燒放出的熱量為：Q_放=mq=10⁶kg×3×10⁷J/kg=3×10¹³J，
這些垃圾每日發出的電能為：W=1.5×10⁶kw?h=5.4×10¹²J，
該廠的垃圾發電設備在發電的全程中的能量轉化效率η===18%．
答：該廠的垃圾發電設備在發電的全程中的能量轉化效率是18%．
（3）每個家庭一個月消耗的電能W₁=Pt₁=0.05kw×5h×2×30=15kw?h，
該廠日發電量能供n===10⁵個這樣的家庭照明用電一個月．
答：該廠日發電量能供10⁵個這樣的家庭照明用電一個月．
點評：此題主要考查了燃料燃燒的放熱計算，能量的利用率的計算以及能源的再次利用，很具有現實的意義，難點是計算能量的轉化效率．