- 能量守恒定律、第一类永动机
- 共848题
浙江安吉天荒坪抽水蓄能电站担负着华东地区调峰和紧急事故备用电源,改善供电质量的重要任务.抽水蓄能电站的工作原理是:在该地区用电低谷时用多余的电能把下水库的水抽到上水库,而在用电高峰时,把上水库的水放到下水库发电来补充电量.蓄能电站年抽水用电能量(低谷蓄电)W1=4.2×109kWh,年发电能量(高峰发电)W2=3.024×109kWh.电站下水库水平面位于海拔350m的半山腰,电站上水库的库底海拔为868m,把上水库看做深度为44m的圆柱形容器,全库容量为V=7×106m3.已知下水库的库容量远大于上水库的库容量,水的密度为ρ=1×103kg/m3,g=10m/s2.
求:
(1)求天荒坪抽水蓄能电站的总效率η.(用百分比表示)
(2)某天,上水库的蓄水深度仅为16m,假如不下雨,不抽水,则把上水库的水放掉部分,只保留4m的水深(以便应急),设发电是效率为η1=75%,则放掉这些水,可以发电多少?(本小题以J为单位,保留3位有效数字)
(3)现在国家电网鼓励家庭安装峰谷电表,低谷用电价格低,高峰用电价格高,请你简述此方案的目的或作用.
如图是某地区的轮廓图,现欲在该地区寻址建造抽水蓄能电站,A、B、C三处的地理位置如图所示,地理条件和水文条件如下:A处,地处山区,年降雨较少;B处,地处山区,年降雨较多;C处,地处平原,年降雨较多;你认为最适合建造抽水蓄能电站的是何处?
正确答案
解析
解:
(1)天荒坪抽水蓄能电站的总效率η=.
(2)发出的电能为:=7.13×1012J.
(3)阶梯电价有利用节约用电,也有利于照顾低收入困难家庭.
电站应该建设在降水充足,地势高的地方,故应该选在B处.
答:(1)求天荒坪抽水蓄能电站的总效率η=72%.(用百分比表示)
(2)某天,上水库的蓄水深度仅为16m,假如不下雨,不抽水,则把上水库的水放掉部分,只保留4m的水深(以便应急),设发电是效率为η1=75%,则放掉这些水,可以发电7.13×1012J.(本小题以J为单位,保留3位有效数字)
(3)阶梯电价有利用节约用电,也有利于照顾低收入困难家庭.应该选在B处.
从能量的角度判断,下列哪些现象是不可能存在的( )
正确答案
解析
解:A、如果安装有太阳能电池板,汽车在太阳光照射下,就可以把太阳能转化为电能,从而转化为动能,故A正确;
B、根据电能:Eu=UI•t,充电电流和放电电流一直,忽略损耗的理想状态下,放电时间等于充电时间,若有损耗的话,放电时间一定小于充电时间,故B错误;
C、水电站发电机,利用A水库水的机械能转化的电能,而B水库更高,则机械能更大,根据能量转化,不可能凭空增加能量,所以A水库发电不可能把A水库水的机械能增加,故C错误;
D、原料中有水,牛奶中有水,原料中生物能可以转化成产品中的化学能,故可能存在,故D正确;
该题选择错误的,
故选:BC.
如图为焦耳实验装置图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在如图所示的焦耳实验装置图中,根据能量守恒定律,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,将机械能转化为水的内能,由W=JQ可求出热功当量J的数值,故A正确.
B、通过做功实现了机械能向内能的转化,而不是增加了水的热量,故B错误.
C、通过做功,将机械能转化为内能,即做功增加了水的内能,所以C正确.
D、功是能量转化的量度,不同形式能量转化的数值等于做的功,而热量是热传递过程中内能转移的量度,可见,功和热量含义是不同的,故D错误.
故选AC.
四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×l03kg/m3,重力加速度取10m/s2.求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).
正确答案
解析
解:(l)设电动机的电功率为P,则P=UI ①
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r ②
代入数据解得Pr=1×103W ③
(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t.已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为ρ,则
M=ρV ④
设质量为M的河水增加的重力势能为△Ep,则△Ep=Mgh ⑤
设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr ⑥
根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=△Ep ⑦
代人数据解得t=2×l04s⑧
答:(1)电动机内阻消耗的热功率为1×103W;
(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间为2×l04s.
下列关于物理学史实的描述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、牛顿发现了万有引力定律,为物理学发展做出重要贡献,故A正确;
B、开普勒发现了行星的运动规律,即开普勒三定律,为后来天体力学发展奠定了基础,故B正确;
C、天王星是通过望远镜发现的,但是海王星和冥王星的发现确是牛顿引力理论的伟大成就,故C错误;
D、国物理学家亥姆霍兹概括和总结能量守恒定律,科学发展做出贡献,故D正确.
本题选错误的,故选C.
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