题目

题型：不详难度：来源：

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℃？[（c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）请估算污泥发电厂发电的效率．

答案

（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×

1

6

=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=

Q

c△t

=

5×106J

4.2×103J/(kg•℃)×50℃

=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

6

=1.5×10¹²J，
∴污泥发电厂发电的效率为η=

W电

Q

×100%=

2.52×1011J

1.5×1012J

×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%．