一火力发电站,每年约用煤30万吨,能源利用率仅为30%,后来改建为热电站,能源的利用率提高到50%,若每年发电量保持不变,那么每年可节约多少吨煤?
解:
∵m前=30万吨,
∴Q放=m前q,
而η热=30%,
∴改进前的发电量为:Q前=Q放η热=m前q×30%,
设改进后所需煤的质量为m后,η热=50%,
从而可知,改进后的发电量为:Q后=Q放η热=m后q×50%,
∵Q前=Q后,
∴m前q×30%=m后q×50%,
又∵m前=30万吨,
∴m后=18万吨,
从而可知每年可节约的煤为:m=m前-m后=30万吨-18万吨=12万吨.
答:每年可节约12万吨煤.
已知煤的质量和热值,可利用公式Q放=m前q计算煤燃烧后放出的热量,能源利用率为30%,由此可利用公式Q前=Q放η热计算获得的发电量,设改进后所需煤的质量为m后,可利用公式Q放=m后q计算煤燃烧后放出的热量,能源利用率为50%,由此可利用公式Q后=Q放η热计算获得的发电量,而每年发电量保持不变,所以Q前=Q后,解这个等式便可以求出改进后所需煤的质量,最后利用公式m=m前-m后便可以求出每年可节约多少吨煤.
点评:解决此题需要利用热量的公式Q=mq进行分析计算,并可以明确燃料利用率的问题,同时培养了学生节约能源的意识.