12. 1 kg 铀全部裂变释放出的能量约为$8.5 × 10^{13} J$，相当于完全燃烧多少千克无烟煤放出的能量？(已知无烟煤的热值为$3.4 × 10^{7} J/kg$)
答案：$12. 2.5×10^{6} kg$
解析：
已知铀裂变释放能量$Q = 8.5×10^{13}\ J$，无烟煤热值$q = 3.4×10^{7}\ J/kg$。
由$Q = mq$，得$m=\frac{Q}{q}=\frac{8.5×10^{13}}{3.4×10^{7}} = 2.5×10^{6}\ kg$
$2.5×10^{6}\ kg$
由$Q = mq$，得$m=\frac{Q}{q}=\frac{8.5×10^{13}}{3.4×10^{7}} = 2.5×10^{6}\ kg$
$2.5×10^{6}\ kg$
13. 核电站只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能。某核电站每年需要消耗 20 t 的核燃料，而同等规模火力发电站每年则需要消耗$2.4 × 10^{6} t$的煤炭(煤炭的热值为$3 × 10^{7} J/kg$)，这些煤炭完全燃烧放出的热量是
$7.2×10^{16}$
J。核反应堆中的核燃料是不可再生
(可再生/不可再生)能源。答案：$13. 7.2×10^{16} $不可再生
14. 连云港市第一座光伏电站采用晶体硅光伏发电系统，利用太阳能发电，平均发电功率为$3.2 × 10^{6} W$。太阳能是
可再生
(可再生/不可再生)能源。假设一年平均有效发电时间为 1 200 h，则年发电量可达$3.84×10^{6}$
kW·h。答案：14. 可再生$ 3.84×10^{6}$
解析：
可再生；$3.84× 10^{6}$
15. 核电站发电流程如图 18 - 2 - 1 所示，在核电站的发电过程中，下列能量转化顺序正确的是(
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
C
)。A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
答案：15. C
16. 一种新型太阳能公共卫生间落户我国多个城市，该卫生间的能源全部由位于屋顶的太阳能电池板提供，多余的能量可储存在蓄电池中。这种能量转化和储存的方式是(
A.太阳能先转化为内能，再转化为电能
B.太阳能先转化为电能，再转化为化学能
C.太阳能先转化为内能，再转化为化学能
D.太阳能先转化为电能，再转化为光能
B
)。A.太阳能先转化为内能，再转化为电能
B.太阳能先转化为电能，再转化为化学能
C.太阳能先转化为内能，再转化为化学能
D.太阳能先转化为电能，再转化为光能
答案：16. B
17. 一座功率为 120 万 kW 的核电站，年发电量约为 60 亿 kW·h。若建一座功率相同的火力发电站，用热值为$2.93 × 10^{7} J/kg$的煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为 25％，一年需供应多少吨煤？若一列火车由 60 节车厢组成，每节车厢的载质量为 60 t，需要多少车次才能完成运输任务？
答案：$17. 2.95×10^{6} t 820$车次
解析：
年发电量$W=60$亿$ kW·h=6×10^{9} kW·h=6×10^{9}×3.6×10^{6} J=2.16×10^{16} J$
煤燃烧放出的热量$Q_{ 放}=\frac{W}{\eta}=\frac{2.16×10^{16} J}{25\%}=8.64×10^{16} J$
需要煤的质量$m=\frac{Q_{ 放}}{q}=\frac{8.64×10^{16} J}{2.93×10^{7} J/kg}\approx2.95×10^{9} kg=2.95×10^{6} t$
一列火车的运输量$m_{ 车}=60×60 t=3600 t$
需要车次$n=\frac{m}{m_{ 车}}=\frac{2.95×10^{6} t}{3600 t}\approx820$
$2.95×10^{6} t$；820车次
煤燃烧放出的热量$Q_{ 放}=\frac{W}{\eta}=\frac{2.16×10^{16} J}{25\%}=8.64×10^{16} J$
需要煤的质量$m=\frac{Q_{ 放}}{q}=\frac{8.64×10^{16} J}{2.93×10^{7} J/kg}\approx2.95×10^{9} kg=2.95×10^{6} t$
一列火车的运输量$m_{ 车}=60×60 t=3600 t$
需要车次$n=\frac{m}{m_{ 车}}=\frac{2.95×10^{6} t}{3600 t}\approx820$
$2.95×10^{6} t$；820车次