Question

6月5日是世界環境日，今年我國的主題是“低碳減排，綠色生活”．人類對能源的需求越來越大，世界能源危機日益突出，如何合理利用和開發能源，提高能源的利用率，實現低碳減排，已成為世界各國共同關注的問題．
（1）圖甲為近兩個多世紀以來人類能源消耗曲線圖，由圖可知，自1950年以來，人類能源消耗的情況是（

 

）
A．顯著增長；B．平穩增長；C．穩中有降；D．顯著減少

（2）在眾多的未來能源中，風能、太陽能、水能都同屬于

 

（選填“可再生”或“不可再生”）能源，它們的開發和利用可以減少大量化石燃料的生產和消費導致嚴重的環境污染和生態破壞．
（3）為實現減排目標，國家大力推廣風力發電．我省沿海地區風力發電項目已全面啟動，沿海壯觀的風電場走廊即將形成（如圖乙）．假如1.2×10⁶kW的風電場項目全面建成之后，所有機組發電1h，可提供多少kW?h的電能？這些電能相當于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來的能量？（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg，1kW?h=3.6×10⁶J）
（4）充分利用太陽能，符合節能減排的理念．太陽能熱水器（如圖丙）已走進了千家萬戶，小名家的太陽能熱水器接受太陽能的總有效面積為2m²，熱水器每平方米的面積上1h得到的太陽輻射能平均為2.52×10⁶J，熱水器僅能把接收的太陽能的50%轉化為水的內能，若光照3h可以使熱水器內初溫為20℃、質量為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）電能的計算公式：W=Pt，根據此公式求出提供的電能．這些電能相當于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來的能量，根據有關熱量的計算公式：Q=mq可知m=

Q

q

據此求出煤炭的質量．
（3）吸收熱量溫度升高的計算公式：Q_吸=Cm（t-t₀），先求出熱水器吸收的太陽能，乘以轉化效率求出水吸收的熱量，再根據公式：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，人類能源消耗急劇增長．故選A
（2）風能、太陽能、水能都可以源源不斷的從自然界得到補充，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；煤炭的質量是1.44×10⁵kg．
（4）解：熱水器吸收的太陽能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℃．

點評：低碳減排是當今世界的主題，我們要樹立節能的意識．
出錯較多的是第四問，需要注意的是水吸收熱量和太陽能熱水器吸收太陽能的關系．