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 3.7×10⁷J/kg，煤炭提供的能量最終只有20%轉(zhuǎn)化為電能．
（1）寫出兩個火力發(fā)電中的能量轉(zhuǎn)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(huán)境有什么影響？

Answer 1

分析：（1）火力發(fā)電，通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，這些蒸汽再推動發(fā)電機發(fā)電；
（2）首先根據(jù)W=Pt計算出景觀燈熄滅1h節(jié)約的電能，再根據(jù)燃料燃燒放熱的公式Q=qm，結(jié)合煤炭提供的能量最終只有20%轉(zhuǎn)化為電能計算出煤炭的質(zhì)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(tài)惡化，主要是從節(jié)電節(jié)氣和回收三個環(huán)節(jié)來改變生活細節(jié)．

解答：解：（1）火力發(fā)電首先是燃料的化學能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，然后燃氣的內(nèi)能推動發(fā)電機發(fā)電，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能；
（2）總功率為2000kw的景觀燈熄滅1h節(jié)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=

7.2×109J

20%

=3.6×10¹⁰J；
則需要完全燃燒的煤炭的質(zhì)量m

Q燃

q

=

3.6×1010J

3.7×107J/kg

=973kg
（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，過多會造成溫室效應(yīng)，全球變暖，海平面上升，氣候異常．
故答案為：（1）化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．（2）973kg．（3）二氧化碳；過多排放會產(chǎn)生溫室效應(yīng)．

點評：本題考查了學生的節(jié)能意識，人類意識到生產(chǎn)和消費過程中出現(xiàn)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(yīng)優(yōu)化和約束某些消費和生產(chǎn)活動．