Question

沼气是当前已开发和使用的一种新型能源．通过将农村大量的秸秆、人畜粪便等发酵来获取沼气，利用沼气来烧

沼气是当前已开发和使用的一种新型能源．通过将农村大量的秸秆、人畜粪便等发酵来获取沼气，利用沼气来烧水做饭、点灯照明．沼气的主要成分为甲烷，它燃烧后的产物是二氧化碳和水，对环境无污染．图13所示是一农户沼气池及使用沼气的示意图．[水的比热容为4.2×103 J/（kg?℃），沼气的热值约为1.9×107J/m3]（1）沼气是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源．（2）若沼气灶前的沼气压强至少为0.5kPa时，沼气灶能正常工作．根据图中压力表（实质上是一个U形管压强计，里面装有染成红色的水）的示数，通过计算说明，该农户此时，能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭？（3）若沼气灶正常工作时，将一壶质量为2.5kg、温度为20℃的水烧开，需要消耗沼气0.13m3．试估算沼气灶烧水的效率．（4）推广使用沼气对新农村建设有什么好处？（写出一条即可）

Answer 1

（1）从能源能否再生的角度来说沼气是一种可再生能源，在使用过程中，即在燃烧过程中，是将其内部的化学能转化为了内能．
（2）灶前沼气压强p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa=0.6kPa，
因为p＞1.5kPa，所以此时能使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭．
（3）沼气所放出的热量：Q_放=Vq=0.13m³×1.9×10⁷J/m³=2.47×10⁶J，
水吸收的热量：Q_吸=c_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J，
沼气灶烧水的效率：η=

Q吸

Q放

×100%=

8.4×105J

2.47×106J

×100%≈34%．
（4）推广使用沼气的好处有：节能、环保．
故答案为：（1）可再生；（2）能；（3）沼气灶烧水的效率为34%；（4）节能或环保．