Question

我国是世界上的垃圾“生产”大国，垃圾的掩埋处理将占大量的土地，并污染土壤和水源，为各种菌毒、苍蝇提供了理想的栖生和繁衍场所．据“全国城市生活垃圾处理及资源利用经验交流大会”资料显示，仅1997年，我国城市生活垃圾达1.3×10⁸t，假设垃圾的平均密度为10³kg/m³．
（1）若将这些垃圾铺放在连云港（银川市的城市面积约是1.3×10⁷m²），将会形成多厚的垃圾层？
（2）从20世纪70年代起，一些发达国家已着手利用垃圾发电，科学家预测，λ焚烧1t垃圾，其中的有机可燃物可产生1.5×10¹⁰J的热量，试计算，若将1997年我国城市生活垃圾焚烧用来发电，与燃烧多少煤炭产生的热量相同（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知垃圾的质量和平均密度，由密度公式ρ=

M

V

，可以求出垃圾的体积V，又已知银川市的城市面积约是1.3×10⁷m²，然后，用体积除以面积即可求出垃圾的厚度．
（2）由焚烧1t垃圾，其中的有机可燃物可产生1.5×10¹⁰J的热量，可以求出焚烧1.3×垃圾所产生的总热量．再用这个总热量除以煤的热值为3.0×10⁷J/kg，即可求出煤炭的质量．

解答：已知：垃圾的质量M=1.3×10⁸t，垃圾的平均密度为ρ=10³kg/m³．银川市的城市面积约是1.3×10⁷m²，
焚烧1t垃圾，其中的有机可燃物可产生热量q=1.5×10¹⁰J，煤的热值为q_煤=3.0×10⁷J/kg
求：（1）若将这些垃圾铺放在连云港（银川市的城市面积约是1.3×10⁷m²），将会形成多厚的垃圾层？
（2）从20世纪70年代起，一些发达国家已着手利用垃圾发电，科学家预测，λ焚烧1t垃圾，其中的有机可燃物可产生1.5×10¹⁰J的热量，试计算，若将1997年我国城市生活垃圾焚烧用来发电，与燃烧多少煤炭产生的热量相同（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）
解：（1）垃圾的体积V=

M

ρ

=

1.3×108×103kg

103kg/m3

=1.3×10⁸m³
若将这些垃圾铺放在连云港将会形成的厚度h=

v

s

=

1.3× 108m3

1.3×107m2

=10m
（2）焚烧所有垃圾产生的热量Q=q_垃m_垃=1.5×10¹⁰J×1.3×10⁸=1.95×10¹⁸J
煤炭的质量M=

Q

q煤

=

1.95×1018J

3.0×107J/kg

=6.5×10¹⁰kg
答：若将这些垃圾铺放在连云港，将会形成10米的垃圾层．
若将1997年我国城市生活垃圾焚烧用来发电，与燃烧6.5×10¹⁰千克煤炭产生的热量相同

点评：该题是一道综合题，难度较大，计算量较大，容易出错．