物理
阅读短文,回答问题.海洋温差发电    海洋表层和深层的温度不同,我国南海地区表层海水温度高于25℃,而1千米深处海水温度低于6℃.海水温差发电,就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的,据估算,我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦.如图所示是海洋温差发电系统的原理图.蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电.完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用.某型号发电机

2019-05-03

阅读短文,回答问题.
海洋温差发电
    海洋表层和深层的温度不同,我国南海地区表层海水温度高于25℃,而1千米深处海水温度低于6℃.海水温差发电,就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的,据估算,我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦.
作业帮
如图所示是海洋温差发电系统的原理图.蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电.完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用.
某型号发电机的部分技术参数如表.
额定发电功率 40kW
额定发电电压 400V
线圈电阻 0.1Ω
净    重 100kg
底部面积 0.05m2
(1)把这台发电机放在水平地面上,对水平地面的压强为___Pa,正常工作时,输出电流___A.(g取10N/kg)
(2)关于海洋温差发电过程中能量的几种说法中,正确的是___
A.蒸发器中,工作物质通过做功增加内能
B.涡轮机中,工作物质对涡轮机做功内能减少
C.发电机中,主要是把电能转化为机械能
D.冷凝器中,工作物质通过做功增加内能
(3)发电机正常工作时,线圈电阻消耗的电功率为___kW;如发电机的线圈用超导材料制作,则该发电系统的输出功率将提高___%.
(4)若把南海温差发电潜力全部开发出来,每天发电量为___kW•h.已知煤电转换关系为β=380g/(kW•h),如果用烧煤的方法发出这么多的电能,则一天需要烧煤___t.
优质解答
(1)发电机放在水平地面上对地面的压力:F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
p=
F
S
=
1000N
0.5m2
=2×l03Pa;
由P=UI得:
正常工作时的输出电流I=
P
U
=
40×103W
400V
=100A;
(2)A.蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,工作物质通过热传递增加内能,故A错误;
B.蒸汽推动涡轮机转动,工作物质在涡轮机中做功,内能转化为机械能;故B正确;
C.发电机发电是把机械能转化为电能,故C错误;
D.气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,是热传递的过程,故D错误.
故选B.
(3)线圈电阻消耗的电功率P=I2R=(100A)2×0.1Ω=1000W;
如发电机的线圈用超导材料制作,则电能全部转化为机械能,
则电能增加的功率△P=P=1000W;
输出功率提高量η=
△P
P输出
×100%=
1000W
40×103W
×100%=2.5%;
(4)由P=
W
t
得每天发电量W=Pt=14×108kW×24h=3.36×1011kW•h;
已知煤电转换关系为β=380g/(kW•h),则一天需要烧的煤的质量:
m=
W
β
=
3.36×1011kW•h
380g/(kW•h)
≈8.84×108g=884t.
故答案为:(1)2×l03;100;(2)B;(3)1000;2.5;(4)3.36×1011;884.
(1)发电机放在水平地面上对地面的压力:F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
p=
F
S
=
1000N
0.5m2
=2×l03Pa;
由P=UI得:
正常工作时的输出电流I=
P
U
=
40×103W
400V
=100A;
(2)A.蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,工作物质通过热传递增加内能,故A错误;
B.蒸汽推动涡轮机转动,工作物质在涡轮机中做功,内能转化为机械能;故B正确;
C.发电机发电是把机械能转化为电能,故C错误;
D.气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,是热传递的过程,故D错误.
故选B.
(3)线圈电阻消耗的电功率P=I2R=(100A)2×0.1Ω=1000W;
如发电机的线圈用超导材料制作,则电能全部转化为机械能,
则电能增加的功率△P=P=1000W;
输出功率提高量η=
△P
P输出
×100%=
1000W
40×103W
×100%=2.5%;
(4)由P=
W
t
得每天发电量W=Pt=14×108kW×24h=3.36×1011kW•h;
已知煤电转换关系为β=380g/(kW•h),则一天需要烧的煤的质量:
m=
W
β
=
3.36×1011kW•h
380g/(kW•h)
≈8.84×108g=884t.
故答案为:(1)2×l03;100;(2)B;(3)1000;2.5;(4)3.36×1011;884.
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