Question

在漁船上安裝“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置，利用太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，以節(jié)省燃油，在三岔湖捕魚區(qū)成為現(xiàn)實．簡陽市將在三岔湖的1000艘漁船上安裝“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置．“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置由風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板、充電器、蓄電池等組成，太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計壽命為20年，蓄電池約4年更換一次，項目價格如表：

項目	風(fēng)力發(fā)電機	太陽能電池板	充電器	蓄電池	安裝費
價格（約）	5000元	4000元	1000元	2000元	2000元

（1）“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置中的風(fēng)力發(fā)電機是根據(jù)______的原理來工作的；
（2）漁船通訊、導(dǎo)航及照明用電原來是通過燃燒柴油發(fā)電提供的，如果柴油中碳元素的質(zhì)量占柴油質(zhì)量的84%，且完全燃燒時全部碳元素均轉(zhuǎn)化為二氧化碳，則完全燃燒1千克柴油將釋放______千克二氧化碳；
（3）“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置的發(fā)電功率為500瓦，正常工作1小時可產(chǎn)生多少電能？如圖是不同發(fā)電方式的CO₂排放量，若在1000艘漁船上安裝這套“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置，則與燃油發(fā)電相比，一天（正常發(fā)電8小時）至少減少CO₂排放多少千克？
（4）某同學(xué)想在自己家的屋頂上安裝這套“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置，若該裝置平均每天正常工作8小時，目前電費價格約為0.54元/千瓦時，請你幫他通過計算決定是否安裝這套裝置．

Answer 1

【答案】分析：（1）要知道原理，先判斷某過程中的能量轉(zhuǎn)化過程，關(guān)鍵是看清該過程中的初始能量和最終形成的能量，進而即可判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程，判斷出原理；
（2）由于柴油中碳元素的質(zhì)量占柴油質(zhì)量的84%，所以完全燃燒1千克柴油將釋放的碳的質(zhì)量即：用柴油的質(zhì)量乘以84%；而后在計算出產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量．
（3）根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能，進一步求出減少二氧化碳的排放量；
（4）先計算20年所需的電費，再與風(fēng)光互補發(fā)電成本相比較，即可得出結(jié)論
解答：解：（1）該題中的風(fēng)力發(fā)電，即消耗風(fēng)能，推動發(fā)電機的輪片轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生電能，故是將風(fēng)能（機械能）轉(zhuǎn)化為電能的過程，所以風(fēng)力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的；
（2）此時所產(chǎn)生的碳的質(zhì)量是m=1kg×84%=0.84kg；所以所產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量是m==3.08kg
（3）W=Pt=0.5kw×1h=0.5kw?h；
減少二氧化碳的排放量=1000×8×0.5kw?h×（0.42-0.16）kg/kw?h=1040kg；
（4）二十年電費為：20×365×8×0.5kw?h×0.54元/kw?h=15768元；
風(fēng)光互補發(fā)電成本：5000元+4000元十1000元+2000元×5+2000元=22000元；
因為風(fēng)光互補發(fā)電成本高于二十年電費，所以不經(jīng)濟，建議不安裝該裝置．
答：（1）“風(fēng)光互補發(fā)電”裝置中的風(fēng)力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理來工作的；
（2）完全燃燒1千克柴油將釋放3.08千克二氧化碳；
（3）一天（正常發(fā)電8小時）至少減少CO₂排放1040kg；
（4）建議不安裝該裝置．
點評：本題考查節(jié)約電能、計算成本、發(fā)電機的原理等有關(guān)知識，要學(xué)會從題目所給信息中找到有用的信息．