Question

為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，“十一五”計(jì)劃大力發(fā)展綠色能源．我省是一個(gè)農(nóng)業(yè)大省，沼氣的開發(fā)和利用有著廣闊的發(fā)展情景．下面是有關(guān)固定拱蓋圓筒形水壓式沼氣池的部面、平面圖及技術(shù)參數(shù)：
水壓間直徑一覽表．在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下：（dat-天）

產(chǎn)氣率m3?dat 分項(xiàng)	0.15	0.20	0.25	0.30
水壓間容積/米3	0.51	0.68	0.85	1.02
水壓間直徑/米	0.87	1.01	1.13	1.24
蓋板1直徑/社	0.93	1.07	1.19	1.30

（1）當(dāng)水壓內(nèi)液面比沼氣池內(nèi)液面高出500mm時(shí)，池內(nèi)沼氣的壓強(qiáng)多大？（ρ_沼液≈ρ_水）
（2）不考慮氣溫、季節(jié)、氣壓的變化，根據(jù)下圖設(shè)計(jì)的8m³圓筒形水壓式沼氣池一年可產(chǎn)多少立方米沼氣？（一年按365天計(jì)算）
（3）如果這些沼氣完全燃燒并替代電能，一年可為國(guó)家節(jié)約多少度電？為農(nóng)戶節(jié)約多少電費(fèi)？已知電費(fèi)：0.5元/kw?h．（q_沼氣=2.15×10⁷J/m³）

Answer 1

解：（1）池內(nèi)沼氣的壓強(qiáng) P=ρ_沼液gh=1000kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa；
答：池內(nèi)沼氣的壓強(qiáng)為5000Pa；
（2）每天每立方米產(chǎn)生的沼氣為0.25m³；
所以8m³圓筒形水壓式沼氣池一年可產(chǎn)沼氣 V=0.25m³×8×365=730m³；
答：8m³圓筒形水壓式沼氣池一年可產(chǎn)730m³沼氣；
（3）完全燃燒產(chǎn)生的能量 Q=qV=2.15×10⁷J/m³×730m³=1.5695×10¹⁰J；
一年可為國(guó)家節(jié)約電能 1.5695×10¹⁰J=4360度=4360kw?h；
為農(nóng)戶節(jié)約電費(fèi) 4360kw?h×0.5元/kw?h=2180元．
答：一年可為國(guó)家節(jié)約4360度電；為農(nóng)戶節(jié)約電費(fèi)2180元．
分析：（1）已知液面的高度，根據(jù)公式P=ρgh可求沼氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）從表和圖中可以看出每天的產(chǎn)氣率，進(jìn)而求出8m³圓筒形水壓式沼氣池一年可產(chǎn)生的沼氣；
（3）根據(jù)公式Q=qV求出沼氣完全燃燒釋放的能量，進(jìn)而求出可以節(jié)約的電能；計(jì)算出節(jié)約的電費(fèi)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查壓強(qiáng)、熱量等的計(jì)算，關(guān)鍵是從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，本題難度比較大，屬于難題．