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天然水流蕴藏着巨大的能量,是人类可以利用的重要能源之一.兴建水电站可以把天然水流...

天然水流蕴藏着巨大的能量,是人类可以利用的重要能源之一.兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能,是水能利用的主要形式.有一处水利工程,在河流上修建了115m高的拦河大坝,如图所示.年平均水流总量为3×1010m3.该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运,在发电方面,年平均发电总量为6×109kW•h.现安装水轮发电机20台,每台水轮发电机装机容量(即发电功率)为9.26×104kW.(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:

(1)年平均水流总量所受的重力;

(2)若上、下游水位差为100m,年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率;

(3)若每台发电机平均年发电时间为180天,则平均每天约有多少台发电机在工作.

 

(1)年平均水流总量所受的重力为3×1014N;(2)若上、下游水位差为100m,年平均水流总量做的总功、转化为电能的效率分别为3×1016J、72%;(3)若每台发电机平均年发电时间为180天,则平均每天约有15台发电机在工作. 【解析】 (1)利用G求年平均水流总量所受的重力;(2)利用W求年平均水流总量做的总功,知道年平均发电总量,转化为电能的效率等于年平均发电总量与年平均水流总量做的总功之比;(3)若每台发电机平均年发电时间为180天,由年平均发电总量可求每天发电总量,再求出每台水轮发电机发电量,进一步求需要发电机数量. (1)年平均水流总量所受的重力:G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×3×1010m3×10N/kg=3×1014N; (2)年平均水流总量做的总功:W=Gh=3×1014N×100m=3×1016J,年平均发电总量: W电=6×109kW•h=6×109×3.6×106J=2.16×1016J,转化为电能的效率:η=; (3)若每台发电机平均年发电时间为180天,则每天发电量:W电′=kW,每台水轮发电机发电量:W电″=Pt=9.26×104kW×24h=2.2224×106kW•h, 需要发动机数量:n=≈15(台). 故答案为(1)年平均水流总量所受的重力为3×1014N;(2)若上、下游水位差为100m,年平均水流总量做的总功、转化为电能的效率分别为3×1016J、72%;(3)若每台发电机平均年发电时间为180天,则平均每天约有15台发电机在工作.  
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如图所示是小明家厨房内的天然气表月初及月末示数,则:

(1)小明家20192月份消耗了多少体积的天然气?

(2)这些天然气完全燃烧放出热量的40%被水吸收,可将质量为多少的20 ℃水加热到100 ℃?[c4.2×103 J/(kg·℃),天然气热值取4.2×107 J/m3]

 

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早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小,光弱时风速大的自然特点,使风能、光能互补,从而基本保证发电功率稳定。

(1)风能和光能都来源于_____,属于_____能源。若太阳光弱的时候风速小,_____(选填“能”或“不能”)实现风光互补发电。

(2)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的_____倍。光伏功率和光的辐射量有关,单位面积光能的功率叫光的辐射量,其单位是_____

(3)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为P2,当P1+P2_____,用电器正常工作。如图乙是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线,在_____(选填“9”或““11”)点钟左右,光伏功率最大。对于额定功率为1kW的用电器,在13点~16点这段时间里,风光互补发的电_____(选填“能”或“不能”)满足其工作。

 

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目前,化石能源是人类生产、生活中使用的主要能源,随着全球能源使用量的增长,化石能源等不可再生能源将日趋枯竭,世界各国人民的节能意识也日益增强(如图所示是我国节能标志),科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面进行着积极的努力.请回答:

(1)有待继续开发、利用的能源有____________________________.(请答出三种)

(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化,请你分别举一例:

由化学能转化为电能:________________________

由电能转化为化学能:________________________

(3)氢气具有热值高且____________________________________的特点,因此被认为是最清洁的燃料.

 

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201762日美国总统特朗普宣布退出《巴黎协定》.但节能减排、保护环境是全人类的共同责任.日常生活中以下做法合理的是

A. 随意把废旧电池丢到垃圾桶中

B. 家中的电视机可以长时间处于待机状态

C. 为了节能减排、保护环境,郴州市决定关停所有高能耗、高污染的工厂

D. 废水直接排放到江河

 

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下列行为中属于节约用电的是(    )

A. 离开教室随手关灯

B. 用电水壶烧水时不盖盖子

C. 白天总是用灯光代替自然光照明

D. 夏天,房间里长时间设人时空调还一直开着

 

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