Question

火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)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(gè)過(guò)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(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這個(gè)過(guò)程是把

水蒸汽的內(nèi)能

轉(zhuǎn)化為

汽輪機(jī)的機(jī)械能

；汽輪機(jī)帶動(dòng)同一軸上的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電來(lái)，這個(gè)過(guò)程是把

汽輪機(jī)的機(jī)械能

轉(zhuǎn)化為

電能

；蒸汽最后會(huì)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

大；凝結(jié)水經(jīng)水泵升壓后，重新打回鍋爐中，構(gòu)成一個(gè)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(guò)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(kāi)冷凝器時(shí)的溫度為

30℃

．（煤的熱值為q=2.8×10⁷J/kg，水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

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(duì)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_放=mq求出煤放出的熱量，再根據(jù)Q_吸=Q_放以及Q_吸=cm△t的公式即可求出冷卻水離開(kāi)冷凝器時(shí)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(gè)過(guò)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(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這個(gè)過(guò)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(dòng)同一軸上的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電來(lái)，這個(gè)過(guò)程是把汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）因?yàn)樗�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(lái)做冷卻劑；
（3）完全燃燒6.3t煤放出的熱量：Q_放=mq=6300kg×2.8×10⁷J/kg=1.764×10¹¹J，
∵Q_吸=Q_放，
∴Q_吸=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(píng)：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(jì)算公式的應(yīng)用，有一定的難度．