4-8 能源的开发与利用 习题（含答案）

4.8
能源的开发与利用
作业
一、单项选择题
1．下列燃料中不属于化石燃料的是(
B
)
A．煤
B．干柴
C．石油
D．天然气
2．下列关于能源的开发和利用的说法正确的是(
C
)
A．能源利用的过程就是内能转化成机械能的过程
B．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
C．能源利用的过程，是一种形式的能向另一种形式的能转化的过程
D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要靠外国支援
3．关于节约能源，下面的说法中正确的是(
C
)
A．浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的
B．浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义
C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环境有污染，所以节约能源对人类社会发展有很大的影响
D．上述说法都是错误的
4．下述做法能改善空气质量的是(
B
)
A．以煤等燃料作为主要的生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
5．风能和水能是某种能的间接形式，这种能是(
C
)
A．核能
B．电能
C．太阳能
D．地热能
6．一水电站的水流落差为20
m，水流冲击水轮发动机，水流能的20%转化为电能．若发电机的功率为200
kW，g取10
m/s2，则每分钟流下的水量是(
A
)
A．3×105
kg
B．1.5×106
kg
C．6×104
kg
D．6×105
kg
解析：由P＝可知有m＝＝3×105
kg.
7．石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困难，以下解决能源问题的方法不当的是(
A
)
A．用木柴做燃料
B．用液氢替代汽油
C．开发风能
D．开发地热能
8．在地球的大气层中，因二氧化碳的含量增加引起了温室效应，引起大气层二氧化碳含量增加的主要原因是(
B
)
A．太阳能的使用
B．煤、石油和天然气的大量使用
C．核能的使用
D．人口大量增长
解析：地球大气层中二氧化碳含量大量增加主要是因为含碳燃料的大量使用．太阳能是一种清洁能源，核能的使用对大气没有污染，人口大量增长是使能源消耗速度加快．
二、双项选择题
9．下列说法中正确的是(
BC
)
A．水能和风能都是“不可再生能源”
B．太阳能是一种清洁能源
C．沼气是一种新能源
D．核能对环境污染比常规能源对环境污染大
10．关于能源，以下说法不正确的是(
BC
)
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
B．柴草燃烧时释放的能量是生物能
C．核能和地热能来自地球自身
D．潮汐能来源于月球的引力做功
三、非选择题
11．一辆公共汽车载着30位乘客行驶了200
km，消耗汽油300
L．一个人骑自行车行驶1
km平均消耗能量6.7×104
J．公共汽车载客每人每千米消耗的能量是自行车的多少倍？(每升汽油完全燃烧放出的热量为3.4×107
J)
解：公共汽车行驶200
km，消耗的能量为
E＝300×3.4×107
J＝1.02×1010
J
公共汽车载客每人每千米消耗的能量为
E1＝＝
J＝1.7×106
J
则公共汽车载客每人每千米消耗的能量和自行车消耗的能量的比值为n＝＝＝25.4
所以公共汽车载客每人每千米消耗的能量是自行车的25.4倍．
12．某风力发电机叶轮面积为S，风速为v，空气密度为ρ，假设风的动能全转化为电能，求发电机的功率P.
解：t时间内风通过风叶轮的流量为m＝ρSvt
风的动能Ek＝mv2＝ρSv3t
由题意P＝＝＝ρSv3.
13．水能是可再生资源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源，水电站是利用水的重力势能转化为动能而推动水轮机，水轮机再带动发电机将机械能转化为电能的．若某水电站的最大蓄水位h＝175.0
m，平均年流量Q＝4.51×1011米3/年，水的密度ρ＝1.0×103
kg/m3.求该水电站每年利用的最大水能．(g取10
m/s2)
解：水电站将水的重力势能转化为电能，一年内可发电的水的势能为
E＝ρQgh
都用于发电，因此可利用的水能为
E＝1.0×103×4.51×1011×10×175.0
J＝7.89×1017
J.
12．2010年上海世界博览会是未来人类对能源利用的体现．世博轴阳光谷同时具有导光、通空气和搜集雨水等功能，10月1日展示的中国主题馆屋顶的太阳能光伏发电站，总装机达2.8兆瓦，是目前世界上单体建筑中面积最大的太阳能屋面．已知上海年日照时为2
014小时，若有60%时间能让主题馆光伏发电正常工作，那么一年能为火力发电节约多少煤？能减排多少二氧化碳？(已知火力发电每千瓦时要0.4千克标准煤，燃烧每千克标准煤会释放出3.67千克二氧化碳)
解：光伏发电站的功率为
P＝2.8
MW＝2.8×103
kW
一年的有效工作时间为t＝2
014×60%＝1
208.4
h
有W＝Pt＝2.8×103
kW×1
208.4
h＝3.38×106
kW·h
一年能节约的煤为
Δm＝W×0.4
kg/(kW·h)＝1.35×106
kg
减排二氧化碳量为Δm′＝Δm×3.67＝4.97×106
kg
即每年能节约标准煤1.35千吨，减排二氧化碳4.97千吨．