共有3座污水处理厂,每天约处理污水43.5万吨,产生约300t污泥.过去,这些污泥多采取自然晾晒和直接利用等处理方式,效率低下,且需要大量的填埋场地.其实,污泥也是一种可再生资源,污泥可以用于发电,污泥掺人煤中进行焚烧发电,只需对热电厂锅炉除尘装置进行改造,增加污泥贮存输送装置,便可通过高温燃烧后产生一定的热量,为广大市民取暖、夏季制冷之用,同时燃烧后的产物经除尘处理后,还可作修路等用途.
研究表明:污泥中水的含量达80%,可燃物含量达9%,只有4%为废物.从热值角度看,6t污泥经能量置换后相当于1t标准煤.一天可节约标准煤50t.300t污泥可发电约70000kW?h,如果每户居民每月用电可以让700户居民用电一个月.
请根据上述提供的信息进行估算并回答问题:
(1)如果标准煤的热值为3.0×107J/kg,污泥燃烧放出的热量全部被水吸收.则1kg污泥完全燃烧放出的热量能使多少kg水温度升高50℃?[(J/(kg?℃)]
(2)请估算污泥发电厂发电的效率.
网友回答
解:(1)∵6t污泥经能量置换后相当于1t标准煤,
∴1kg污泥燃烧放出的热量Q=qm=3.0×107J/kg×1kg×=5×106J,
∵Q=cm△t
∴污泥完全燃烧热量能使水温度升高50℃的质量:
m===23.8kg
(2)根据题意“300t污泥可发电约70000kW?h”,
产生的电能W电=70000kW?h=70000×3.6×106J=2.52×1011J;
300t污泥燃烧放出的热量Q=qm=3.0×107J/kg×300×103kg×=1.5×1012J,
∴污泥发电厂发电的效率为η=×100%=×100%=16.8%,
答:(1)1kg污泥完全燃烧放出的热量能使多少23.8kg水温度升高50℃;
(2)污泥发电厂发电的效率为16.8%.
解析分析:(1)根据热值公式先算出污泥燃烧放出的热量,再根据吸热公式就可求出污泥完全燃烧热量能使水温度升高50℃的质量;
(2)根据效率公式就会算出污泥发电厂发电的效率.
点评:本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q放=mq和吸热公式Q吸=cm△t了解与掌握,属于常见的典型考题.