8. 焚烧生活垃圾放出的热量用来发电是综合利用垃圾的一种方法. 若某生活垃圾的热值为 $ 0.7×10^{7} J/kg $，完全燃烧 $ 1 t $ 该垃圾可以释放出的热量为
$7×10^{9}$
$ J $，这些热量的 $ 30\% $ 被 $ 20 t $ 初温为 $ 30^{\circ}C $ 的水吸收，则水温将升高到
55
$ ^{\circ}C $. 若某发电厂焚烧 $ 1 t $ 这种垃圾可以输出 $ 350 $ 度的电能，则此次发电的效率为
18％
. $[ c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·^{\circ}C) ]$
答案：$8. 7×10^{9} 55 18％ $解析：完全燃烧1t该垃圾可以释放出的热量$Q_{放}=mq=1×10^{3}kg×0.7×10^{7}J/kg=7×10^{9}J；$由题意可知，水吸收的热量$Q_{吸}=ηQ_{放}=30％×7×10^{9}J=2.1×10^{9}J，$由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，水升高的温度$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac{2.1×10^{9}J}{4.2×10^{3}J/(kg·℃)×20×10^{3}kg}=25℃，$则水的末温$t=t_{0}+\Delta t=30℃+25℃=55℃，$即水温将升高到55℃；发电厂焚烧1t这种垃圾可以输出的电能W=350度$=350kW·h=1.26×10^{9}J，$则此次发电的效率$η'=\frac{W}{Q_{放}}×100％=\frac{1.26×10^{9}J}{7×10^{9}J}×100％=18％.$
9. (2025·江苏南京一模)某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于
不可再生
(选填“可再生”或“不可再生”)能源. 现将 $ 10 kg $ 的水从 $ 20^{\circ}C $ 加热到 $ 39^{\circ}C $，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要
0.021
$ m^{3} $ 的天然气. 真实情况下，上述加热过程需要消耗天然气 $ 21.3 g $，则该热水器的加热效率为
70％
. $[ c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·^{\circ}C) $，标准大气压下，$ q_{天然气}=3.8×10^{7} J/m^{3} $，$ \rho_{天然气}=0.71 kg/m^{3} ]$
答案：9. 不可再生 0.021 70％ 解析：天然气一旦消耗短期内就很难再生，属于不可再生能源.10kg的水从20℃加热到39℃，吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×10kg×(39℃-20℃)=7.98×10^{5}J，$由题意知天然气放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}，$由$Q_{放}=Vq$可得，需要天然气的体积$V=\frac{Q_{放}}{q_{天然气}}=\frac{7.98×10^{5}J}{3.8×10^{7}J/m^{3}}=0.021m^{3}.21.3g$天然气的体积$V'=\frac{m}{ρ_{天然气}}=\frac{21.3×10^{-3}kg}{0.71kg/m^{3}}=0.03m^{3}，$21.3g天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}'=V'q_{天然气}=0.03m^{3}×3.8×10^{7}J/m^{3}=1.14×10^{6}J，$则该热水器的加热效率$η=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}'}×100％=\frac{7.98×10^{5}J}{1.14×10^{6}J}×100％=70％.$
10. 阅读材料，回答问题.
抽水蓄能电站
抽水蓄能电站是为了解决电网高峰与低谷之间的供需矛盾而产生的，是一种能够间接储存电能的设施，其工作原理如图甲所示. 后半夜用电低谷时，抽水蓄能电站从电网取电，用电动机驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来；次日白天和前半夜用电高峰时，再将水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，并将发出的电送入电网. 抽水蓄能电站的取电和发电过程中的能量流向如图乙所示.
深圳抽水蓄能电站（以下简称“深蓄电站”）是南方电网首座全面国产化设计、制造、安装、调试的抽水蓄能电站，年平均抽水用电量约 $ 20 $ 亿千瓦时，年平均发电量约 $ 15 $ 亿千瓦时，年平均节约标准煤约 $ 15 $ 万吨. 深蓄电站所用水轮机的部分参数如下表. 南方电网的基准电价为：低谷时段 $ 0.3 $ 元/度，高峰时段 $ 1.3 $ 元/度，目前国内抽水蓄能电站的抽水电价按照基准电价的 $ 75\% $ 执行.
(1) 抽水蓄能时，水泵将下水库的水抽到上水库，此时能量以
重力势
能的形式储存.
(2) 若通过燃煤发电，每发电 $ 1 kW·h $ 排放二氧化碳约 $ 1 kg $，则深蓄电站平均每年发的电可以减少排放二氧化碳
150
万吨.
(3) 除了水能之外，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种：
太阳能(风能、潮汐能等)
.
(4) 根据图乙，可计算出发电机的效率 $ \eta_{4}= $
$\frac{E_{2}}{E_{1}η_{1}η_{2}η_{3}}×100％$
.(用 $ E_{1} $、$ E_{2} $、$ \eta_{1} $、$ \eta_{2} $、$ \eta_{3} $ 表示)
(5) 水轮机每转一圈，需要有
11.7
$ m^{3} $ 的水流过水轮机.
(6) 根据峰谷电价的差值和优惠政策，深蓄电站每年取电、发电可获得差价
15
亿元.(不考虑其他费用)
答案：10. (1)重力势 (2)150 (3)太阳能(风能、潮汐能等$) (4)\frac{E_{2}}{E_{1}η_{1}η_{2}η_{3}}×100％ (5)11.7 (6)15$
解析：(1)抽水蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，重力势能增大，能量以重力势能的形式储存.(2)深蓄电站平均年发电量15亿千瓦时，而通过燃煤发电，每发1kW·h电大约排放1kg的二氧化碳，所以一年可减排二氧化碳的质量为15亿千瓦时×1千克/千瓦时=15亿千克=150万吨.(3)用来发电的清洁能源还有：太阳能、风能、潮汐能等.
(4)发电机的效率$=\frac{电能}{动能}×100％=\frac{E_{2}}{E_{1}η_{1}η_{2}η_{3}}×100％.(5)$由表可知，水轮机的转速为420r/min=7r/s，则水轮机每转一圈需要的时间$t=\frac{1}{7}s，$所以，水轮机每转一圈流过水轮机的水的体积$V=Qt=81.9m^{3}/s×\frac{1}{7}s=11.7m^{3}.(6)$深蓄电站每年取电、发电可获得的差价为15亿千瓦时×1.3元/度-20亿千瓦时×0.3元/度×75％=15亿元.
