Question

三峽水電站是世界上最大的水力發電站，年平均發電量預計為8.5×10¹⁰kW-h，這些電能能將送往華東、華中等九省市，所以人們講“三峽可以照亮半個中國”．
據專家介紹，三峽水電站的年發電量相當于一個第年消耗5×10¹⁰kg煤的火力發電站的年發電量，而且是廉價、清潔、可再生的能源．
（1）已知煤的熱值是2.9×10⁷J/kg煤完全燃燒后，將放出多少熱量？
（2）向大氣中排放過量的二氧化碳等氣體是造成“溫室效應”的主要原因．三峽水電站與同等供電量的火力發電站相比，每年將少排放二氧化碳1.2×10¹¹kg，在通常情況下，已知二氧化碳氣體的密度為1.98kg/m³，則這些二氧化碳氣體在通常情況下的體積約為多少？
（3）設火力發電站在單位時間內產生的電能為E，它在這段時間內所消耗的燃料完全燃燒后所產生的熱量為Q，根據上述資料，試估算火力發電站的效率．

Answer 1

（1） Q=qm=2.9×10⁷J/kg×5×10¹⁰kg=1.45×10¹⁸J，
（2） V=

m

ρ

=

1.2×1011kg

1.98kg/m3

=6.06×10¹⁰m³
（3）已知 E=8.5×10¹⁰kW?h=8.5×10¹⁰×1000×3600J=3.06×10¹⁷J，
Q=1.45×10¹⁸J，η=

E

Q

=

3.06 ×1017J

1.45×1018J

=21.1%；
答：（1）這些煤完全燃燒后，將放出為1.45×10¹⁸J；
（2）這些二氧化碳氣體在通常情況下的體積約為6.06×10¹⁰m³；
（3）火力發電站的效率為21.1%．