Question

8．農(nóng)村沼氣廁所改造工程是新農(nóng)村建設(shè)的具體方案之一，是一種綜合、再生、高效、廉價的優(yōu)質(zhì)清潔能源．3～5口人的農(nóng)戶修建一個同畜禽舍廁所相結(jié)合的三位一體8立方米沼氣池，沼氣池一經(jīng)啟動實現(xiàn)人畜糞便自流入池發(fā)酵，每口沼氣池一天能產(chǎn)沼氣0.8立方米．（沼氣熱值18.85×10⁶J/m³）
（1）把沼氣池一天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒將釋放熱能多少焦耳？
（2）如果沼氣爐的燃燒效率是90%，一年365天約相當(dāng)于多少度電產(chǎn)生的能量？

Answer 1

分析 （1）知道沼氣的體積和熱值，利用Q_放=Vq求完全燃燒可以放出的熱量；
（2）利用效率公式計算出有效利用的能量；根據(jù)kWh與J的換算關(guān)系計算：1kW•h=3.6×10⁶J．

解答 解：（1）沼氣池一天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq=0.8m3×18.85×10⁶J/m³=1.508×10⁷J；
（2）一年產(chǎn)生沼氣燃燒放出的熱量：Q_總=365×1.508×10⁷J=5.5042×10⁹J，
沼氣爐有效利用的能量：Q_有=ηQ_總=90%×5.5042×10⁹J=4.95378×10⁹J，
相當(dāng)于電能：E=4.95378×10⁹J×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}J$≈1376kW•h=1376度．
答：（1）把沼氣池一天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒將釋放熱能1.508×10⁷J；
（2）如果沼氣爐的燃燒效率是90%，一年365天約相當(dāng)于1376度電產(chǎn)生的能量．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的掌握和運(yùn)用，利用效率計算有效利用的熱量是本題的關(guān)鍵、難點(diǎn)！