Question

在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为3×10⁶W的景观灯熄灭1h．如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为 3×10⁷J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能．
（1）写出火力发电中能量转化．
（2）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？在我国现阶段，终端用户每使用1kW•h电能，火力发电厂就要产生0.86kg这样的“碳”，那么节约下来的电能一共可以使电厂少产生多少kg这样的“碳”？
（3）该城市在无碳日中节约了相当于多少吨的煤炭？

Answer

（1）火力发电，通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，这些蒸汽再推动发电机发电；
（2）①低碳生活，就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节；
②利用W=Pt求出消耗的电能，然后根据1kW•h电能产生的“碳”，即可求出可节省碳的质量；
（3）根据燃料燃烧放热的公式Q=mq，结合煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能计算出煤炭的质量．
【解析】
（1）火力发电首先是燃料的化学能转化为内能，然后蒸汽推动发电机转动，又将内能转化成机械能，最后将机械能转化为电能；
故答案为：先化学能转化为内能，又将内能转化为机械能，最后将机械能转化为电能．
（2）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，过多会造成温室效应，全球变暖，海平面上升，气候异常．
W=Pt=3×106W×1h=3000kW•h=1.08×1010J，
电厂少产生的“碳”的质量：m=3000kW•h×0.86kg=2580kg；
答：可以少产生2580kg这样的“碳”．
（3）需要煤炭提供的能量Q放==5.4×1010J；
则需要完全燃烧的煤炭的质量m===1800kg
答：该城市在无碳日中少消耗了1800kg煤炭．