- 能源的开发与利用
- 共285题
能源是人类社会活动的物质基础,其中常规能源有:______;______;天然气.清洁能源有______;______;风能等.
正确答案
煤炭
石油
水力发电
太阳能
解析
解:能源是人类社会活动的物质基础,其中常规能源有:煤炭、石油、天然气、水力等,是促进社会进步和文明的主要能源;
清洁能源是不排放污染物的能源,有:水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能等;
故答案为:煤炭;石油;水力发电;太阳能.
能源利用的过程实质上是( )
正确答案
解析
解:能的利用过程是指利用能源为人类服务,实质上是能量的转化和转移的过程.
故选:C.
人们把技术上比较成熟、使用较普遍的能源叫做常规能源,例如______、______.近几十年才开始利用或正在研究开发的能源叫做新能源,例如______、______等.
正确答案
煤
石油
太阳能
风能
解析
解:人们把技术上比较成熟、使用较普遍的能源叫做常规能源,常规能源有:煤、石油、天然气等.正在开发的新能源有:太阳能,风能,水能,核能等.
故答案为:煤,石油;太阳能,风能.
关于能量和能,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、自然界的能量守恒,在利用能的过程中,能量在数量上并未减少.故A正确;
B、自然界的能量守恒,但能源需要节约,因为能量的转换有方向性,同时为了提高生活质量.故B错误;
C、能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性,比如一杯热水过段时间,热量跑走啦,水冷了.所以转化具有方向性.故C不正确;
D、人类在不断地开发和利用新能源,但能量不能被创造,也不会消失.故D不正确;
故选:A.
生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器在工作过程中把电能转化为机械能的是( )
正确答案
解析
解:A、电饭煲主要将电能转化为内能,故A错误;
B、洗衣机电能主要转化为动能,故B正确;
C、微波炉主要将电能转化为微波的能量,故C错误;
D、电烤箱主要将电能转化为内能,故D错误;
故选:B.
下列关于能源的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能;故A正确;
B、水能是可以重复利用,故为再生能源故B正确;
C、煤、石油等常规能源用完后不能再生,能源是有限的;故C错误;
D、大量消耗常规能源会带来大量的污染,使环境恶化,故提倡开发利用新能源;故D正确;
故选:ABD.
下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机是把电能转化为其他形式的能的装置.故A错误.
B、发电机是把其他形式的能如机械能转化为电能的装置.故B正确.
C、电容器能容纳电荷.故C正确.
D、白炽灯通电后发热发光,是利用电流的热效应工作的.故D正确.
本题选错误的,故选A
关于能源,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在自然界能的总量是守恒的,但是能源利用之后,短期不能再生,或被重复利用,故肆意浪费能源必然造成能源危机,故A错误.
B、在自然界能的总量是守恒的,能量耗散只是能量从一种形式转化成另一种形式,总量保持不变,故B错误.
C、石油和煤炭燃烧增加了大气中的二氧化碳的含量,由此加剧了“温室效应”,故C正确.
D、第一类永动机的思想因违背了能量守恒定律,所以不可能制成,故D正确.
故选:CD
下列能源中,属于可再生能源的是( )
正确答案
解析
解:A、电能是由一次性能源直接或间接转换而来的能源,故A错误.
B、核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源.太阳能从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源.故B错误.
C、煤、石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源.故C错误.
D、水流能,风能从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源.
故选D.
一水电站,水流的落差为20m,水流冲击水轮发电机后,水流能有20%转化为电能,若发电机的功率为200kw,则每分钟的水流量是多少?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:根据题意得:
20%P水=P电
解得:P水==1×106W
根据机械能守恒定律得:
mgh=P水t
解得:m==
=3×105kg
所以V==
=300m3
答:每分钟的水流量是300m3.
2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注.其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海-库布齐沙漠-毛乌素沙漠-腾格里沙漠-乌兰布和沙漠-巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊.此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差.此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素.下面我们仅从能量角度来分析这个方案.取重力加速度g=10m/s2,水的密度 ρ1=1.0×103kg/m3.
(1)通过管道提升海水,电能的利用率η1=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为η1=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?
(2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能.
(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送.已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率η1=60%. 求:在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例.
(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决.通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能.取空气密度ρ2=1.25kg/m3.某风力发电机的发电效率η2=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2.某地区风速不低于υ=10m/s的时间每年约为5500小时( 合2.0×107s ). 求:在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?
正确答案
解析
解:(1)将1T海水提升到海拔1200m,重力势能增加J
由于电能的利用率为60%,所以需要耗电J
利用1000m落差,1T水可以发电J
(2)将1T海水输送到艾丁湖,额外需要耗电△E0=E1-E2=1.4×107J
每年从渤海湾调4×109m3海水入疆需要额外用电
△E=4×109×△E0=5.6×1016J
(i)三峡水电站的年发电QUOTE=ρ1Qghη1=3.0×1017J
“引渤入疆”工程需要的电能占三峡电站发电量的比例为=18.7%
(ii)对一台这样的风力发电机,
1s内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρ2υS
风能的最大功率 Pm=(ρ2υS)υ2=
ρ2Sυ3=2.5×105W
年发电量约 W=η2Pmt=40%×2.5×105×2.0×107J=2.0×1012J
为满足“引渤入疆”工程额外需要的电能,需建数量
n==2.8×104(台)
答:(1)需要耗电能2×107J,可以发电6×106J;
(2)还需要额外提供5.6×1016J 电能
①在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例为18.7%
②在该地区建2.8×104台.
据统计,北京地区某太阳能综合利用示范楼每天发电200kw•h,若太阳能的转化率为45%,且北京地区太阳能年辐射量为1500kw•h/m2,则太阳能集热器的面积大约是多少?
正确答案
解析
解:北京地区太阳能年辐射量为:q=1500kw•h/m2,太阳能的转化率为η=45%,每天发电W=200kw•h,根据能量守恒定律,有:
W=(qS×)η
解得:
S==
≈108.1m2
答:太阳能集热器的面积大约是108.1m2.
给盛水的容器内的电阻丝通电,水温升高,是______能转化为______能.在转化的过程中,能的______保持不变.
正确答案
电能
内
总量
解析
解:电阻丝消耗了电能,使水的温度升高,故将电能转化为内能,烧水供我们使用;根据能量的转化与守恒定律可知,在转化的过程中,能的 总量保持不变
故答案为:电能,内能,总量
(2015秋•长沙校级月考)进入21世纪,低碳环保,注重新能源的开发与利用的理念,已经日益融入生产、生活之中,某节水喷灌系统如图所示,喷口距地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋转,喷口离转动中心的距离a=1.0m水可沿水平方向喷出,喷水的最大速率v0=10m/s,每秒喷出水的质量m0=7.0kg.所用的水是从井下抽取的,井中水面离地面的高度H=3.2m,并一直保持不变.水泵由电动机带动,电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω.电动机正常工作时,电动机的输入电压U=220V,输入电流I=4.0A.不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率.水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率.(计算时π取3,球体表面积公式S=4πr2)试求:
(1)假设系统总是以最大喷水速度工作,求水泵的抽水效率η;
(2)假设系统总是以最大喷水速度工作,在某地区将太阳能电池产生的电能直接供该系统使用,根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积Smin.
(已知:太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离R=1.5×1011m,太阳能电池的能量转化效率约为15%.)
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率为:P电=UI=220×4.0W=880W
电动机的热功率为:P热=I2r=4.02×5.0W=80W
水泵的输入功率等于电动机的输出功率为:P入=P电-P热=800W
水泵的输出功率为:P出=mv2+
其中m=m0t
求得:P出=700W
水泵效率为:η=×100%=87.5%
(2)电池板最小面积Smin接收太阳能的功率为:P=×70%×Smin
电池板接收太阳能转化为电能的功率为:P电=UI=P×15%
联立以上二式得:Smin≈5.7m2
答:(1)假设系统总是以最大喷水速度工作,水泵的抽水效率η是87.5%;
(2)所需太阳能电池板的最小面积smin为5.7m2.
PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧,为了控制污染,要求我们节约及高效利用能源.关于能源和能量,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源,但不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,故A错误;
B、能量被使用后转化为其他形式的能;能量并没有消失;故B错误;
C、太阳能和风能,包括水能等都是可再生资源且为清洁能源,应该尽量开发,故C正确;
C、D、能量虽然守恒,但有些能量使用以后不可能再被利用,所以要节约资源,但能量是不会减少,也不会被消灭掉的,只是形式发生转变,故D错误;
故选:C.
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