Question

【題目】（6分）水在熱電廠的鍋爐中變?yōu)樗�蒸氣，通過(guò)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，用過(guò)的水蒸氣在液化器中凝結(jié)成水，再到鍋爐，循環(huán)使用．液化器中的冷卻水則流到冷卻塔中降溫，如圖.

（1）下列現(xiàn)象中與液化器中凝結(jié)成水的物態(tài)變化過(guò)程不相同的是 （ ）

A．初春早晨的濃霧

B．夏天早晨花草上的露珠

C．深秋早晨樹(shù)葉上的白霜

D．冬天跑步時(shí)呼出的“白氣”

（2）夏天，來(lái)自冷卻塔的水溫為16°C，而回到冷卻塔的水溫為30°C．若冷卻塔和液化器間水的流量為15m3/s，試求這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)冷卻塔散熱的功率．

（3）如果發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為5.6×105kW，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率為80%，不計(jì)水蒸氣通過(guò)渦輪機(jī)過(guò)程中由于熱傳遞造成的能量損失及渦輪機(jī)的摩擦，試求水蒸氣的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率．

Answer 1

【答案】（1）C；（2）8.82×108W；（3）35.4%；

【解析】試題分析：（1液化器中凝結(jié)成水是液化過(guò)程，ABD都是液化現(xiàn)象；C是凝華現(xiàn)象。故選C

（2）冷卻塔和液化器間水的流量為15×103kg/s，所以單位時(shí)間內(nèi)，

內(nèi)能變化為：Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×15×103kg×（30℃-16℃）=8.82×108J；

散熱的功率：P內(nèi)=Q/t=8.82×108J/1s=8.82×108W．

（3）發(fā)電機(jī)消耗的機(jī)械功率：P機(jī)=5.6×108W÷80%=7×108W；

由（2）知，單位時(shí)間內(nèi)消耗的內(nèi)能是：P內(nèi)=8.82×108W．

所以水蒸氣的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率為：η=

=

所以水蒸氣的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率為：η≈35.4%；