Question

（2011?东海县模拟）在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为2000kw的景观灯熄灭1h．如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为4.6×10⁷J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能．
（1）写出火力发电的两个能量转化．
（2）该城市在无碳日中少消耗了多少煤炭？
（3）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？

Answer 1

分析：（1）火力发电，通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，这些蒸汽再推动发电机发电；
（2）首先根据W=Pt计算出景观灯熄灭1h节约的电能，再根据燃料燃烧放热的公式Q=qm，结合煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能计算出煤炭的质量；
（3）低碳生活，就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节．

解答：解：（1）火力发电首先是燃料的化学能转化为燃气的内能，然后燃气的内能推动发电机发电，内能转化成机械能；
故答案为：化学能转化为内能内能转化为机械能．
（2）总功率为2000kw的景观灯熄灭1h节约的电能是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；
则需要完全燃烧的煤炭的质量m=

Q燃

q

=

3.6×1010J

4.6×107J/kg

=782kg
答：该城市在无碳日中少消耗了782kg煤炭．
（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，过多会造成温室效应，全球变暖，海平面上升，气候异常．

点评：本题考查了学生的节能意识，人类意识到生产和消费过程中出现的过量碳排放是形成气候问题的重要因素之一，因而要减少碳排放就要相应优化和约束某些消费和生产活动．