Question

6月5日是世界環(huán)境日，今年我國(guó)的主題是“低碳減排，綠色生活”．人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大，世界能源危機(jī)日益突出，如何合理利用和開(kāi)發(fā)能源，提高能源的利用率，實(shí)現(xiàn)低碳減排，已成為世界各國(guó)共同關(guān)注的問(wèn)題．
（1）圖甲為近兩個(gè)多世紀(jì)以來(lái)人類能源消耗曲線圖，由圖可知，自1950年以來(lái)，人類能源消耗的情況是（

 

）
A．顯著增長(zhǎng)；B．平穩(wěn)增長(zhǎng)；C．穩(wěn)中有降；D．顯著減少

（2）在眾多的未來(lái)能源中，風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都同屬于

 

（選填“可再生”或“不可再生”）能源，它們的開(kāi)發(fā)和利用可以減少大量化石燃料的生產(chǎn)和消費(fèi)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞．
（3）為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，國(guó)家大力推廣風(fēng)力發(fā)電．我省沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目已全面啟動(dòng)，沿海壯觀的風(fēng)電場(chǎng)走廊即將形成（如圖乙）．假如1.2×10⁶kW的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目全面建成之后，所有機(jī)組發(fā)電1h，可提供多少kW?h的電能？這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量？（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg，1kW?h=3.6×10⁶J）
（4）充分利用太陽(yáng)能，符合節(jié)能減排的理念．太陽(yáng)能熱水器（如圖丙）已走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，小名家的太陽(yáng)能熱水器接受太陽(yáng)能的總有效面積為2m²，熱水器每平方米的面積上1h得到的太陽(yáng)輻射能平均為2.52×10⁶J，熱水器僅能把接收的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，若光照3h可以使熱水器內(nèi)初溫為20℃、質(zhì)量為100kg的水溫度升高多少攝氏度？已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）．

Answer 1

分析：（1）可以在自然界源源不斷得到的能源叫可再生能源．
（2）電能的計(jì)算公式：W=Pt，根據(jù)此公式求出提供的電能．這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量，根據(jù)有關(guān)熱量的計(jì)算公式：Q=mq可知m=

Q

q

據(jù)此求出煤炭的質(zhì)量．
（3）吸收熱量溫度升高的計(jì)算公式：Q_吸=Cm（t-t₀），先求出熱水器吸收的太陽(yáng)能，乘以轉(zhuǎn)化效率求出水吸收的熱量，再根據(jù)公式：Q_吸=Cm（t-t₀），求出水的溫度變化值．

解答：解：（1）由圖可知：自1950年以來(lái)，人類能源消耗急劇增長(zhǎng)．故選A
（2）風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都可以源源不斷的從自然界得到補(bǔ)充，是可再生能源．故答案為：可再生
（3）解：可提供電能：W=Pt=1.2×10⁶kW×1h=1.2×10⁶×3.6×10⁶J=4.32×10¹²J
Q=W=4.32×10¹²J
煤炭的質(zhì)量m=

Q

q

=

4.32×1012J

3.0×107J/kg

=1.44×10⁵kg
答：可提供4.32×10¹²J的電能；煤炭的質(zhì)量是1.44×10⁵kg．
（4）解：熱水器吸收的太陽(yáng)能Q₁=2.52×10⁶J×2×3=1.512×10⁷J
水吸收的熱量Q₂=50%×Q₁=1.512×10⁷J×50%=7.56×10⁶J
△t=

Q2

cm

=

7.56×106J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

=18℃
答：水升高的溫度是18℃．

點(diǎn)評(píng)：低碳減排是當(dāng)今世界的主題，我們要樹(shù)立節(jié)能的意識(shí)．
出錯(cuò)較多的是第四問(wèn)，需要注意的是水吸收熱量和太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的關(guān)系．