Question

4．在哥本哈根世界氣候大會(huì)上，溫家寶以負(fù)責(zé)任的大國(guó)總理身份，向世界莊嚴(yán) 承諾，到 2020 年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%～45%．這一承諾，意味著中國(guó)從此進(jìn)入了低碳時(shí)代；每到夏收季節(jié)，大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，這不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，而且極易引發(fā)火災(zāi)等．為解決這一問(wèn)題，現(xiàn)已研制出 利用秸稈生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型燃料--稈漿煤．若燃燒稈漿煤（熱值為 2.4×10⁷J/kg），使 50kg、20℃的水溫度升高到 80℃．求：
（1）水需要吸收的熱量．
（2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有 30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤？
（3）秸稈是一種很好的清潔可再生能源，秸稈發(fā)電是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一． 請(qǐng)你試說(shuō)出秸稈發(fā)電的利弊（各舉一例）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Q=Cm△t可計(jì)算水需要吸收的熱量；
（2）根據(jù)Q=mq可計(jì)算需要完全燃燒多少千克稈漿煤；
（3）秸稈焚燒是指將農(nóng)作物秸稈用火燒從而銷毀的一種行為．秸稈焚燒污染空氣環(huán)境，危害人體健康，所以現(xiàn)在通常禁止秸稈焚燒．要求學(xué)生能正確認(rèn)識(shí)秸稈焚燒弊端，從而樹立正確的環(huán)保觀念．．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（80℃-20℃）=1.26×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，稈漿煤燃燒需釋放的熱量：
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{30%}$=4.2×10⁷J；
由Q_放=mq可得，需要完全燃燒稈漿煤質(zhì)量：
m_稈漿煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{2.4×1{0}^{7}J/kg}$=1.75kg；
（3）利用秸稈發(fā)電的弊端：有數(shù)據(jù)表明，焚燒秸稈時(shí)，大氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物三項(xiàng)污染指數(shù)達(dá)到高峰值，其中二氧化硫的濃度比平時(shí)高出1倍，二氧化氮、可吸入顆粒物的濃度比平時(shí)高出3倍，相當(dāng)于日均濃度的五級(jí)水平．故焚燒秸稈時(shí)，污染空氣環(huán)境，危害人體健康；
利用秸稈發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：秸稈屬于可再生能源，可持續(xù)利用．
答：（1）水需要吸收的熱量為1.26×10⁷J；
（2）需要完全燃燒1.75千克稈漿煤；
（3）弊端：污染空氣環(huán)境，危害人體健康；優(yōu)點(diǎn)：秸稈屬于可再生能源，可持續(xù)利用．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)燃料燃燒放出熱量公式和熱傳遞過(guò)程中吸熱公式的綜合運(yùn)用．