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阅读下面新闻,回答相关问题甘肃某公司的生物科技园区有2000余头

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

阅读下面新闻,回答相关问题   
       甘肃某公司的生物科技园区有2000余头奶牛,饲养奶牛产生的粪便处理一直是困扰公司的大问题.从2009年开始,该公司利用厌氧发酵工艺技术处理养殖场奶牛粪便,产生的沼气用于沼气发电,日前建成了甘肃首家“牛粪发电厂”,据介绍,这个发电厂日处理牛粪便、污水280m3,平均每天产生1200m3左右的沼气.年发电量约90万度.    
(1)沼气发电是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术,在牛粪发电厂,牛粪经厌氧发酵处理产生可燃性气体,这些气体点燃后产生热量,从而驱动沼气发电机组发电.由此可知,这一过程中,能量的转化过程为: 
(2)若这个发电厂年发电量90万度,现在各国平均使用350g原煤发一度电,则节约的原煤完全燃烧可放出多少热量?(原煤的热值q=3×l07J/kg)    
(3)根据文中介绍,你认为用于发电的沼气属于一次能源还是二次能源?试简述你的理由.
(4)这个新闻对你有什么启发,在实际生活中有何意义?
题型:计算题难度:中档来源:同步题

所属题型:计算题 试题难度系数:中档

答案

解:
(1)内能;机械能;
(2)要产生90万度电需要消耗的原煤质量m=9×l05×350×10-3 kg=3.15×l05kg  
这么多原煤完全燃烧放出的热量Q= qm =3×l07 J/kg×3.15×l05 kg =9. 45×l012J  
(3)发电所用的沼气属于二次能源,因为它是通过人工从牛粪中制取的,并不是天然形成的.
(4)在农村可以利用秸秆发酵来制造沼气,并利用沼气发电,从而减少对火力发电依赖等等.

考点梳理

初中二年级物理试题“阅读下面新闻,回答相关问题甘肃某公司的生物科技园区有2000余头”旨在考查同学们对 能量转移和能量转化 热值 能源家族:化石能源,一次能源,二次能源,生物质能,不可再生能源,可再生能源 有利于节约能源的措施 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

此练习题为精华试题,现在没时间做?添加到收藏夹,以后再看。

根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 能量转移和能量转化
  • 热值
  • 能源家族:化石能源,一次能源,二次能源,生物质能,不可再生能源,可再生能源
  • 有利于节约能源的措施

考点名称:能量转移和能量转化

能量的转移:能量由一种形式转变为另一种形式,现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能,摩擦生热使机械能转化为内能)。

能量的转化:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体,如碰撞时,动能从一个物体转移到另一物体。另外,围着火炉烤火,内能从火炉转移到人体。

能量转化和转移的方向性

能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。

常见能量转化形式

①电灯发光时,电能转化为光能和内能;

②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;

③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;

④摩擦生热,机械能转化为内能;

⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;

⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;

⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。

判断能量转化和转移的方法

1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零,因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。

2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功,能将系统的机械能进行转化或转移。例如,一对静摩擦力的功的总和总等于零,机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值,做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功,系统的机械不守恒。

考点名称:热值

热值:热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,是一种物质特定的性质。单位是J/kg或J/m^3(气体)。

热值的定义

(1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。

燃料热值计算公式

固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq,气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq  Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。

q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)

SI制国际单位: Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J

m———表示某种燃料的质量———千克 kg

q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg

热值的单位换算

热值的单位换算

燃料及其燃烧的关系

能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。

燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.

说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称:能源家族:化石能源,一次能源,二次能源,生物质能,不可再生能源,可再生能源

能源
1. 定义:

 凡是能够提供能量的物质资源都叫做能源。石油、天然气在燃烧时可以提供能量,它们是能源。水流和风可以提供能量,它们也是能源。
说明:能源的利用过程,实质上是能量的转化与转移过程,但不能说能源就是能量
2. 能源分类

类别 常规能源新能源 新能源
一次能源 可再生能源 水能,生物质能 太阳能、风能、地热能、潮汐能
不可再生能源 煤、石油、天然气 核能
二次能源 煤气,电力,酒精、汽油、柴油、液化石油气、沼气

说明:同一种能源可属于不同的能源类型,例如水能既属于一次能源,也属于可再生能源,还可以是常规能源,这是因为从不同的角度划分的。
(1)从其产生的方式可分为一次能源和二次能源。
①一次能源:从自然界直接获取的能源叫一次能源,如水能,风能,太阳能。
②二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源,如电能。
(2)从能源是否可再生的角度可分为可再生能源和不可再生能源
①可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风能、生物质能。
②不可再生能源:越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如化石能源、核能。
(3)根据能源利用的早晚,又可把能源分为常规能源和新能源。
①常规能源:如煤、石油、天然气等人类已经利用了多年的能源叫常规能源。
②新能源:核能、太阳能、地热能是人类近期利用的能源,称为新能源。
(4)按生成年代分为化石能源和生物质能。
①化石能源:像煤、石油、天然气,是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以称为化石能源。
②生物质能:南生命物质提供的能量称为生物质能。如木材、草类、肉类等

化石能源的定义:
化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。化石燃料不完全燃烧后,都会散发出有毒的气体,却是人类必不可少的燃料。
化石能源有哪些:
化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。

一次能源的定义:
一次能源(Primary energy),也称天然能源,是指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源。如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源,前者指能够重复产生的天然能源,后者用一点少一点,主要是各类化石燃料、核燃料。
分类:
一次能源又分为可再生能源和不可再生能源,前者指能够重复产生的天然能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等,这些能源均来自太阳,可以重复产生;后者用一点少一点,主要是各类化石燃料、核燃料。20世纪70年代出现能源危机以来,各国都重视非再生能源的节约,并加速对再生能源的研究与开发。

二次能源的定义:
二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源,包括煤气、焦炭、汽油、柴油、电力、蒸汽、核电等。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源都被称为二次能源。二次能源比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。
分类:
所谓一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、 原油、 天然气、油页岩、 核能、太阳能、 水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、 生物质能和海洋温差能等等。
一次能源可以进一步分为再生能源和 非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、 水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。而非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
二次能源利用的意义:
二次能源的产生不可避免地要伴随着加工转换的损失,但是它们比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。因此,人们在日常生产和生活中经常利用的能源多数是二次能源。电能是二次能源中用途最广、使用最方便、最清洁的一种,它对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着特殊的作用。

生物质能的定义:
生物质能(biomass energy ),是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能。21世纪初,开发利用生物质能是世界各国的能源发展趋势。
分类:
林业资源
林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等。
农业资源
农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
生活污水和工业有机废水
生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。
城市固体废物
城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。
畜禽粪便
畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。

可再生资源的定义:
可再生能源是指可以再生的能源总称,包括生物质能源、太阳能、光能、沼气等。生物质能源主要是指雅津甜高粱等,泛指多种取之不竭的能源。严格来说,可再生能源是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
分类:
木材:
柴是最早使用的能源,透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要,它让人们在寒冷的环境下仍可生存。

动物牵动:
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。

生物质燃料:
此种燃料原为可再生能源,如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物,就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用,残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。

水力:
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国这样满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。

风力:
人类已经使用了风力几百年了。

太阳能:
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。 

考点名称:有利于节约能源的措施

节约能源:
节约能源是当今世界的一种重要 社会意识,是指尽可能的减少能源的消耗、增加能源的利用率的一系列行为。
按照 世界能源委员会1979年提出的节约能源定义是:采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施,来提高能源资源的利用效率。
日常生活中节约能源的方法:
1.节约用电
注意随手关灯。使用高效 节能灯泡。 美国的能源部门估计,单单使用高效节能灯泡代替传统电灯泡,就能避
免四亿吨二氧化碳被释放。节能灯最好不要短时间内开关,节能灯在开关时是最耗电的。白天可以干完的事不留着晚上做,洗衣服、写作业在天黑之前做完。早睡早起有利于身体健康,又环保节能。
2.低碳烹调
尽量节约厨房里的能源。食用油在加热时产生致癌物,并造成油烟污染居室环境。减少煎炒烹炸的菜肴,多煮食蔬菜。不要把饭锅和水壶装得太满,否则煮沸后溢出汤水,既浪费能源,又容易扑灭灶火,引发燃气泄漏。调整火苗的燃烧范围,使其不超过锅底外缘,取得最佳加热效果。如果锅小火大的话,火苗烧在锅底四周只会白白消耗燃气。
3.节约用水
淘米水是很好的去污剂,可以留下来洗碗或者浇花。沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净,洗起来既节水省时,又可少用洗涤剂,减少水污染。冲洗衣服时,可以加入少量肥皂粉,因为洗衣粉遇到肥皂会减少很多泡沫,既省水又节约清洗的时间。洗脸、洗手用小脸盆接住水,然后倒进大桶收集起来。洗手、洗澡、洗衣、洗菜的水和较干净的洗碗水,都可以收集起来洗抹布、擦地板、冲 马桶。
4.家用电器的节能使用
购买洗衣机、电视机或其他电器时,选择可靠的低耗节能产品。电视、电脑不用时及时切断电源,既节约用电又防止插座短路引发火灾的隐患。不用时关掉 饮水机的电源。保持冰箱处于无霜状态。
5.循环再利用
靠循环再利用的方法来进行材料的循环使用,可以减少生产新原料的数量,从而降低 二氧化碳排放量。例如,纸和卡纸板等有机材料的循环再利用,可以避免从垃圾填埋地释放出来的 沼气。据统计,回收一吨废纸能生产800千克的再生纸,可以少砍17棵大树,节约一半以上的造纸原料,减少水污染。因此,节约用纸就是保护森林、保护环境。
6.节能的健身方式
假如所住楼房的楼梯通风采光状况良好,安全设施齐备,可以每天做“爬梯运动“”,在节电的同时,健身、健心、健性情一次完成。手洗轻便的衣服,也是一种很好的运动。以站桩的姿势在洗衣池前站定,既锻炼脚力,又可使经常处于紧张状态的腰部和背部放松。双手同时搓洗衣服,节水节电的同时锻炼了手指灵活性和左右脑的协调能力。
7.节省取暖和制冷的能源
大部分家庭的能源都消耗在取暖和制冷上。只要有效地使用自然通风和避免房间过暖,就能简单地减少10%的费用和二氧化碳排放量。检查阁楼和空心墙隔热材料的质量。冬季检查门和窗边的缝隙是否密闭。夏季天气不算十分炎热时,最好用扇子或电风扇代替空调。使用空调时,不要把温度调得太低。
8.经济型汽车
高能效汽车每公里产生更少二氧化碳。一般说来,汽车重量越大越耗油,产生的二氧化碳越多。与经济型的
小汽缸车相比,大型SUV汽车和豪华汽车排放至少两倍以上的二氧化碳。越野型汽车安全系数高,但比较耗油。自动档汽车的动力传递通过液压完成,在工作中会造成动力损失,尤其是在低速行驶或堵车中走走停停时,油耗更大。 

解决能源问题的出路:
一是提高能源的利用率;二是开发和利用新能源,特别是开发和利用太阳能和核能。

 具体措施:
(1)节能降耗,从我做起:随手关灯、关电脑等,注意节约用水等等;
(2)注意技术创新,提高能源利用效率,减少废气、废物排放的污染因素;
(3)依靠科学技术创新开发绿色新能源,加强能源利用中的防护措施,提高能源使用的安全性。

能源利用中的效率问题:
1. 热效率:,Q有用是有效利用的热量,E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的能量(E=Q=mq);如果是太阳能热水器,则E 为接收到的太阳能;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量。

2. 热机效率:,其中W有用是指输出的有用功(W有用=Pt),Q为燃料完全燃烧放出的总能量(Q=mq)

能源利用的效率问题,关键是分清有效利用的能量和总能量。一般来说,转化成的能量是有效利用的能量,消耗的能量为总能量。

21世纪的能源趋势:
虽然能造是守恒的,但能量转化和转移是有方向的。随着能源消耗的迅速增长,化石能源将会枯竭,必须提高能源的利用率,节约能源,同时不断开发新能源,才能解决能源危机。



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