Question

一火力发电站，每年约用煤30万吨，能源利用率仅为30%，后来改建为热电站，能源的利用率提高到50%，若每年发电量保持不变，那么每年可节约多少吨煤？

Answer 1

解：
∵m_前=30万吨，
∴Q_放=m_前q，
而η_热=30%，
∴改进前的发电量为：Q_前=Q_放η_热=m_前q×30%，
设改进后所需煤的质量为m_后，η_热=50%，
从而可知，改进后的发电量为：Q_后=Q_放η_热=m_后q×50%，
∵Q_前=Q_后，
∴m_前q×30%=m_后q×50%，
又∵m_前=30万吨，
∴m_后=18万吨，
从而可知每年可节约的煤为：m=m_前-m_后=30万吨-18万吨=12万吨．
答：每年可节约12万吨煤．
分析：已知煤的质量和热值，可利用公式Q_放=m_前q计算煤燃烧后放出的热量，能源利用率为30%，由此可利用公式Q_前=Q_放η_热计算获得的发电量，设改进后所需煤的质量为m_后，可利用公式Q_放=m_后q计算煤燃烧后放出的热量，能源利用率为50%，由此可利用公式Q_后=Q_放η_热计算获得的发电量，而每年发电量保持不变，所以Q_前=Q_后，解这个等式便可以求出改进后所需煤的质量，最后利用公式m=m_前-m_后便可以求出每年可节约多少吨煤．
点评：解决此题需要利用热量的公式Q=mq进行分析计算，并可以明确燃料利用率的问题，同时培养了学生节约能源的意识．