Question

三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年平均发电量预计为8.5×10¹⁰kW?h，这些电能能将送往华东、华中等九省市，所以人们讲“三峡可以照亮半个中国”．
据专家介绍，三峡水电站的年发电量相当于一个第年消耗5×10¹⁰kg煤的火力发电站的年发电量，而且是廉价、清洁、可再生的能源．
（1）已知煤的热值是2.9×10⁷J/kg煤完全燃烧后，将放出多少热量？
（2）向大气中排放过量的二氧化碳等气体是造成“温室效应”的主要原因．三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳1.2×10¹¹kg，在通常情况下，已知二氧化碳气体的密度为1.98kg/m³，则这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为多少？
（3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧后所产生的热量为Q，根据上述资料，试估算火力发电站的效率．

Answer 1

分析：（1）可以依据燃料燃烧放出的热量计算公式算出煤放出的热量，
（2）运用密度公式算出气体的体积，
（3）依据机械效率公式求得火力发电站的效率．

解答：解：（1） Q=qm=2.9×10⁷J/kg×5×10¹⁰kg=1.45×10¹⁸J，
（2） V=

m

ρ

=

1.2×1011kg

1.98kg/m3

=6.06×10¹⁰m³
（3）已知 E=8.5×10¹⁰kW?h=8.5×10¹⁰×1000×3600J=3.06×10¹⁷J，
Q=1.45×10¹⁸J，η=

E

Q

=

3.06 ×1017J

1.45×1018J

=21.1%；
答：（1）这些煤完全燃烧后，将放出为1.45×10¹⁸J；
（2）这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为6.06×10¹⁰m³；
（3）火力发电站的效率为21.1%．

点评：本题考查了燃料燃烧放出的热量计算公式，密度公式，机械效率公式，求机械效率是难点，尤其单位的换算，要多做这方面的练习．