Question

1．6月5日是世界環(huán)境日，今年我國的主題是“低碳減排，綠色生活”．人類對能源的需求越來越大，世界能源危機(jī)日益突出，如何合理利用和開發(fā)能源，提高能源的利用率，實(shí)現(xiàn)低碳減排，已成為世界各國共同關(guān)注的問題．

（1）圖甲為近兩個多世紀(jì)以來人類能源消耗曲線圖，由圖可知，自1950年以來，人類能源消耗的情況是A       A．顯著增長　    　B．平穩(wěn)增長       C．穩(wěn)中有降　     D．顯著減少
（2）在眾多的未來能源中，風(fēng)能、太陽能、水能都同屬于可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源，它們的開發(fā)和利用可以減少大量化石燃料的生產(chǎn)和消費(fèi)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞．
（3）為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，國家大力推廣風(fēng)力發(fā)電．我省沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目已全面啟動，沿海壯觀的風(fēng)電場走廊即將形成（如圖乙）．假如1.2×10⁶ kW的風(fēng)電場項(xiàng)目全面建成之后，所有機(jī)組發(fā)電1h，可提供多少kW•h的電能？這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來的能量？（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg，1kW•h=3.6×10⁶J）
（4）充分利用太陽能，符合節(jié)能減排的理念．太陽能熱水器（如圖丙）已走進(jìn)了千家萬戶，小名家的太陽能熱水器接受太陽能的總有效面積為2m²，熱水器每平方米的面積上1h得到的太陽輻射能平均為2.52×10⁶ J，熱水器僅能把接收的太陽能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，若光照3h可以使熱水器內(nèi)初溫為20℃、質(zhì)量為100kg的水溫度升高多少攝氏度？已知水的比熱容是4.2×10³ J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）可以在自然界源源不斷得到的能源叫可再生能源．
（2）電能的計(jì)算公式：W=Pt，根據(jù)此公式求出提供的電能．這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來的能量，根據(jù)有關(guān)熱量的計(jì)算公式：Q=mq可知m=$\frac{Q}{q}$據(jù)此求出煤炭的質(zhì)量．
（3）吸收熱量溫度升高的計(jì)算公式：Q_吸=Cm（t-t₀），先求出熱水器吸收的太陽能，乘以轉(zhuǎn)化效率求出水吸收的熱量，再根據(jù)公式：Q_吸=Cm（t-t₀），求出水的溫度變化值．

解答 解：（1）由圖可知：自1950年以來，人類能源消耗急劇增長．
（2）風(fēng)能、太陽能、水能都可以源源不斷的從自然界得到補(bǔ)充，是可再生能源．．
（3）可提供電能：W=Pt=1.2×10⁶kW×1h=1.2×10⁶×3.6×10⁶J=4.32×10¹²J；
Q=W=4.32×10¹²J；
煤炭的質(zhì)量m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.32×1{0}^{12}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.44×10⁵kg；
（4）熱水器吸收的太陽能Q₁=2.52×10⁶J×2×3=1.512×10⁷J；
水吸收的熱量Q₂=50%×Q₁=1.512×10⁷J×50%=7.56×10⁶J；
△t=$\frac{{Q}_{2}}{cm}$=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=18℃．
答：（1）A；
（2）可再生；
（3）可提供4.32×10¹²J的電能；煤炭的質(zhì)量是1.44×10⁵kg．
（4）水升高的溫度是18℃．

點(diǎn)評 本題考查了電能、熱量、質(zhì)量、溫度變化量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，要注意的是水吸收的熱量和太陽能熱水器吸收太陽能的關(guān)系．需要注意的是水吸收熱量和太陽能熱水器吸收太陽能的關(guān)系．