Question

（2007?南京二模）核電站的核心是原子核反應(yīng)堆，在反應(yīng)堆中，核燃料（如鈾）發(fā)生裂變釋放出大量的核能．是和平利用核能的重要途徑，我國(guó)的核電事業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)建成幾座核電站，其中廣東大亞灣核電站每年發(fā)電量約10¹⁰kW?h，其中70%的電力供應(yīng)香港，30%的電力供應(yīng)廣東電網(wǎng)．據(jù)專家估計(jì)，通過(guò)核能發(fā)電，使得廣東和香港兩地每年減少燃煤消耗4.0×10⁹kg．核能作為一種新型能源有著廣闊的前景．
（1）已知煤的熱值2.9×10⁷J/kg，則4.0×10⁹kg煤完全燃燒時(shí)放出的熱量是多少？
（2）向大氣中排放過(guò)量的二氧化碳等溫室氣體是造成“溫室效應(yīng)”的主要原因，大亞灣核電站與同等供電量的火力發(fā)電站相比，每年將少排放二氧化碳排放9.9×10⁹kg，已知通常情況下二氧化碳?xì)怏w的密度為1.98kg/m³，則這些氣體通常情況下的體積約為多少？
（3）設(shè)火力發(fā)電站在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能為E，它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量為Q，則火力發(fā)電站的效率η=

E

Q

×100%．根據(jù)上述資料，可估算出通常的火力發(fā)電站的效率約為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Q=mq求出煤完全燃燒放出的熱量；
（2）根據(jù)ρ=

m

V

求出體積；
（3）根據(jù)η=

E

Q

×100%求出發(fā)電站的效率．

解答：解：（1）煤完全燃燒時(shí)放出的熱量：
Q=qm=4.0×10⁹kg×2.9×10⁷J/kg=1.16×10¹⁷J；
（2）∵ρ=

m

V

∴二氧化碳?xì)怏w的體積：
V=

m

ρ

=

9.9×109kg

1.98kg/m3

=5×10⁹m³；
（3）核電站每年發(fā)電量約E=10¹⁰kW?h=10¹⁰×3.6×10⁶J=3.6×10¹⁶J，
發(fā)電站的效率：
η=

E

Q

×100%=

3.6×1016J

1.16×1017J

×100%≈31.03%．
答：（1）煤完全燃燒時(shí)放出的熱量是1.16×10¹⁷J；
（2）這些氣體通常情況下的體積約為5×10⁹m³；
（3）通常的火力發(fā)電站的效率約為31.03%．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱值、密度、效率計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．