Question

9．泰安抽水蓄能電站是我省第一個(gè)大型水電工程，在深夜用電低谷．它用電網(wǎng)過(guò)剩的電能把山下水庫(kù)的水抽到山頂水庫(kù)內(nèi)，白天用電高蜂時(shí)放水發(fā)電．補(bǔ)充電網(wǎng)電能不足．為緩解我省電網(wǎng)的調(diào)峰壓力出做出了貢獻(xiàn)．已知煤的熱值為3.0×10⁷J/kg．
（1）該電站的發(fā)電總功率為100萬(wàn)kW，用500kV高壓進(jìn)行輸電，求輸電線中的電流．
（2）若該電站每天可發(fā)電5小時(shí)，求產(chǎn)生的電能．
（3）如果一天的發(fā)電量由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來(lái)提供，需要消耗多少噸煤．

Answer 1

分析 （1）采用不同電壓輸送電能時(shí)，蓄能電站的發(fā)電總功率不變，根據(jù)P=UI的變形公式求出高壓輸電時(shí)電線上的電流；
（2）（3）先根據(jù)W=Pt求出電能，據(jù)Q=ηW即可求出熱電廠提供的熱量，然后根據(jù)Q=mq即可求出消耗煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）已知P=100萬(wàn)千瓦=1.0×10⁸W，U=200kV=5×10⁵V
由P=UI可得，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1×1{0}^{9}W}{5×1{0}^{5}V}$=2000A；
（2）一天電站消耗的電能：W=Pt=1×10⁹W×5×3600s=1.8×10¹³J；
（3）電能轉(zhuǎn)化為的熱量：Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.8×1{0}^{13}J}{30%}$=6×10¹³J；
由Q=mq可得，消耗煤的質(zhì)量：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{6×1{0}^{13}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2×10⁶kg=2000t．
答：（1）該電站的發(fā)電總功率為100萬(wàn)kW，用500kV高壓進(jìn)行輸電，輸電線中的電流是2000A．
（2）若該電站每天可發(fā)電5小時(shí)，求產(chǎn)生的電能1.8×10¹³J．
（3）如果一天的發(fā)電量由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來(lái)提供，需要消耗2000噸煤；

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題以及熱量和電功的計(jì)算，涉及的內(nèi)容較多，關(guān)鍵明確各量之間的關(guān)系．