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火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程是:煤粉在鍋爐中燃燒加熱鍋爐中的水,產(chǎn)生具有一定溫度和壓強(qiáng)的蒸汽,這個過程是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的內(nèi)能;再將蒸汽送入汽輪機(jī)內(nèi),帶動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),這個過程是把
水蒸汽的內(nèi)能
水蒸汽的內(nèi)能
轉(zhuǎn)化為
汽輪機(jī)的機(jī)械能
汽輪機(jī)的機(jī)械能
;汽輪機(jī)帶動同一軸上的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電來,這個過程是把
汽輪機(jī)的機(jī)械能
汽輪機(jī)的機(jī)械能
轉(zhuǎn)化為
電能
電能
;蒸汽最后會排入冷凝器中冷卻,成為凝結(jié)水,冷凝器中的冷卻劑是大量的水,原因是水的
比熱容
比熱容
大;凝結(jié)水經(jīng)水泵升壓后,重新打回鍋爐中,構(gòu)成一個閉合的熱力循環(huán)系統(tǒng),但其循環(huán)的熱效率很低,一般很少超過40%.冷卻水質(zhì)量差不多是蒸汽質(zhì)量的50倍,大部分熱量被冷卻水吸收.最后冷卻水被送到河流中去,熱量白白損失在大氣中了.假設(shè)進(jìn)入冷凝器的蒸汽量為84t,溫度為20℃的冷卻水帶走的熱量相當(dāng)于消耗標(biāo)準(zhǔn)煤6.3t,則冷卻水離開冷凝器時的溫度為
30℃
30℃
.(煤的熱值為q=2.8×107J/kg,水的比熱容為c=4.2×103J/(kg?℃))
分析:(1)火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是:化學(xué)能-內(nèi)能-機(jī)械能-電能;
(2)對水的比熱容大的理解:相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多.
(3)先根據(jù)Q=mq求出煤放出的熱量,再根據(jù)Q=Q以及Q=cm△t的公式即可求出冷卻水離開冷凝器時的溫度.
解答:解:(1)煤粉在鍋爐中燃燒加熱鍋爐中的水,產(chǎn)生具有一定溫度和壓強(qiáng)的蒸汽,這個過程是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的內(nèi)能;再將蒸汽送入汽輪機(jī)內(nèi),帶動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),這個過程是把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能;汽輪機(jī)帶動同一軸上的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電來,這個過程是把汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;
(2)因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以常用水來做冷卻劑;
(3)完全燃燒6.3t煤放出的熱量:Q=mq=6300kg×2.8×107J/kg=1.764×1011J,
∵Q=Q
∴Q=cm△t
1.764×1011J=4.2×103J/(kg?℃)×84000×50kg(t-20℃)
t=30℃.
故答案為:水蒸汽的內(nèi)能;汽輪機(jī)的機(jī)械能;汽輪機(jī)的機(jī)械能;電能;比熱容;30℃.
點(diǎn)評:本題綜合考查能量轉(zhuǎn)化的應(yīng)用、水的比熱容大的特點(diǎn)與應(yīng)用以及熱量計算公式的應(yīng)用,有一定的難度.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源:同步題 題型:問答題

閱讀下面的短文,回答問題。
能源的開發(fā)和環(huán)境保護(hù)
        在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。煤、石油、天然氣等物質(zhì)都能夠提供可 利用的能量,空氣的流動、水的流動也能夠提供可利用的能量,我們平時說的“能源”, 指的就是這些能夠提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。 
        近二三百年以來,人類相繼發(fā)明了蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)等動力機(jī)械,使生產(chǎn) 力得到了飛速發(fā)展。但是,能源的消耗也急劇增長。研究人員估汁,按照目前的石油 開采速度,地球上的石油儲藏將在幾十年內(nèi)全部采完;煤的儲量稍多一些,但也將 在200多年時間內(nèi)采完。可以想象,如果沒有了石油和煤炭,汽車、飛機(jī)。輪船和鐵 路上的內(nèi)燃機(jī)車都不能開動,火力發(fā)電廠將停止發(fā)電,人類的社會生活將會癱瘓。 
        大量消耗石油和煤炭還帶來了環(huán)境污染問題,燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳增加了大 氣中二氧化碳的含量,由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”…… 煤炭中常常含有較多的硫,燃燒時形成的二氧化硫等物質(zhì)會使雨水的酸度升高, 形成“酸雨”,腐蝕建筑物,土壤酸化。
請根據(jù)上述閱讀材料回答下列問題:
(1)從文章中找出兩個常用的能源,再舉出兩個利用能源的實(shí)例。
(2)過度開發(fā)煤、石油和天然氣等化石能源會造成哪些危害?試舉兩例。
(3)應(yīng)該如何保護(hù)周圍的環(huán)境?你應(yīng)該怎樣做?試舉一例。

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