エネルギーと効率についての問題

質問

石炭を燃やす発電所があり、発電量を500MW、つまり毎秒500×10＾6J
すなわち5.00×10＾8J/Sとする。
この発電所での熱から電気への総合的変換効率は0.375であるとして設問に答えよ。

A、1年間の運転で生産される電機エネルギーの量、およびそのために使われる総熱量をJで計算しなさい。
解答では、発電量：1.58×10＾16J　使用量：4.20×10＾16J　となっています。
計算式を教えてください。

B、この発電所で燃やされる石炭の発電を30KJ/ｇとして1年間の運転で燃やされる石炭の量を計算し、ｇ単位およびトン単位で計算せよ。（1トン＝1×10＾3kg＝1×10＾6）
解答では、1.40×10＾12g　　1.40×10＾6ｔ となっています。
計算式を教えてください。

回答No.2

hg3 · ベストアンサー

A
1年間＝365×24×3600秒＝31536000≒3.15×10^7秒
発電量が5.00×10＾8J/秒ですので、
年間の発電量は5.00×10＾8×3.15×10^7＝1.58×10＾16J
この発電所の総合的変換効率は0.375であるということは、1の熱から0.375の電気が生産できるということです。
従って、年間の発電量1.58×10＾16Jの電気を生産するには、
（1.58×10＾16）÷0.375＝4.20×10＾16Jの熱が必要となります。

B
問題は、「石炭の熱量を30kJ/ｇ」と思います。

問題Aより必要な熱は、4.20×10＾16J。石炭1gの熱量が30kJ＝3.00×10^4Jですから、必要な石炭量は、（4.20×10＾16）÷（3.00×10^4）＝1.40×10＾12ｇ、
1.40×10^12g＝（1.40×10^12）÷（1×10＾6）＝1.40×10＾6ｔ
となります。

単位の変換や指数の計算は省略しましたが、理解していますよね。

お礼

わかりやすい計算式ありがとうございます。
単位変換や指数の計算は大丈夫です。

回答No.1

jaham

Ａ　桁数は多いですが小学生でもできる計算
１秒あたりの数値を年間に換算するだけ
（稼働率100％のようですから1年間は何秒）

Ｂもほぼ同様
ただし石炭の発電量では無く発熱量でしょう

暗記だけでしのいできたのが、いよいよ行き詰ったのでしょう
腰を据えて努力することです

石炭の発熱量→発電所の発熱量→発電量　　この矢印の部分に効率が関係します
年間の発電量から逆にたどり石炭の使用料を計算

これで判らないのなら復習