Question

10．核電站只需要消耗很少的核燃料就可以產(chǎn)生大量的電能，某核電站每年需要20t的核燃料，而同等規(guī)�；鹆Πl(fā)電站每年則需要8.4×10⁶t的煤炭，這些煤炭完全燃燒放出的熱量是1.44×10¹⁷J．這些熱量可使3.43×10⁸t的水溫度從40℃升高到90℃，如果這些熱量全部轉(zhuǎn)化成電能，可使功率為100W的燈泡正常工作4×10⁹小時(shí)．如圖是核電站的煙囪，我們看到的”白氣“是一種液化　現(xiàn)象．（煤炭的熱值為q=3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q=mq可求出煤炭放出的熱量；
（2）已知水吸收的熱量，利用吸熱公式的變形可求出水的質(zhì)量；
（3）換算電能和燈泡功率單位后，再利用t=$\frac{W}{P}$求燈泡正常工作的時(shí)間；
（4）物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)過程叫液化．

解答 解：
（1）煤炭放出的熱量：Q_放=mq=4.8×10⁹kg×3×10⁷J/kg=1.44×10¹⁷J，
（2）水吸收的熱量：Q_吸=Q_放=1.44×10¹⁷J，
水升高的溫度：△t=t-t₀=90℃-40℃=50℃，
由Q=cm△t得，水的質(zhì)量：m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{1.44×1{0}^{17}}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50℃}$≈3.43×10¹¹kg=3.43×10⁸t；
（3）燈泡消耗的電能：W=1.44×10¹⁷J=1.44×10¹⁷×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}$kW•h=4×10¹⁰kW•h，
燈泡的電功率：P=100W=0.1kW，
由P=$\frac{W}{t}$得，燈泡工作時(shí)間：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{4×1{0}^{10}kW•h}{0.1kW}$=4×10⁹h；
（4）“白氣”是液態(tài)小水滴懸浮在空氣中出現(xiàn)的現(xiàn)象，是高溫水蒸氣遇到溫度較低的空氣液化形成的．
故答案為：1.44×10¹⁷；3.43×10⁸；4×10⁹；液化．

點(diǎn)評 考查了熱量公式Q=mq和吸熱公式Q_吸=cm△t的運(yùn)用，這是熱學(xué)中最常用的兩個公式．