厦门的生活垃圾处理已告别了单一的填埋方式,逐步走向以焚烧发电为主的资源化利用道路.厦门后坑的垃圾焚烧发电厂,去年3月营运以来运转良好,目前垃圾焚烧发电厂日处理垃圾420吨,设垃圾的平均热值为5×106 J/kg.求:
(1)日处理垃圾420吨完全燃烧产生多少热量?
(2)如果将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水,能使多少千克20℃的水煮沸?(大气压为一个标准大气压,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg?℃)
(3)假设该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%,每天完全燃烧垃圾420吨产生的热量用来发电,可发电多少度?
解:(1)生活垃圾完全燃烧放出的热量为:
Q
放=mq=420×10
3kg×5×10
6J/kg=2.1×10
12J;
(2)∵将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水,
∴水吸收的热量:
Q
吸=Q
放×80%=2.1×10
12J×80%=1.68×10
12J,
∵Q=cm△t=Q=cm(t-t
0)
∴可使水沸腾水的质量:
m′=
=
=5×10
9kg;
(3)∵该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%,
∴每天的发电量:
W=Q
放×24%=2.1×10
12J×24%=5.04×10
11J=1.4×10
5度.
答:(1)日处理垃圾420吨完全燃烧产生2.1×10
12J的热量;
(2)如果将这些垃圾完全燃烧后产生热量的80%用来加热水,能使5×10
9kg20℃的水煮沸;
(3)假设该厂生活垃圾燃烧发电的效率为24%,每天完全燃烧垃圾420吨产生的热量用来发电,可发电1.4×10
5度.
分析:(1)已知燃烧生活垃圾的质量和热值,根据Q=cm△t求出放出的热量;
(2)根据题意可知水吸收的热量,再根据Q=cm△t的变形式求出水煮沸时水的质量;
(3)根据题意可知发电量,换算单位即可得出答案.
点评:本题主要考查了燃料燃烧放热的计算和能量利用率的计算,很具有现实的意义,解题过程中还要注意单位的换算.