Question

（2013?遵義）遵義市余慶縣境內(nèi)的構(gòu)皮灘電站是烏江干流上最大的水電站，電站大壩高為232.5m，壩內(nèi)水深最大可達(dá)150m，裝機(jī)容量達(dá)300萬千瓦，多年年平均發(fā)電量為96.67億千瓦時（9.667×10⁹kW?h），修建水電站，用水力發(fā)電代替火力發(fā)電，可以節(jié)約大量的煤炭資源．
（1）該水電站壩內(nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（2）該水電站在豐水期可實現(xiàn)滿裝機(jī)容量連接發(fā)電，若豐水期為一個月（按30天計），則豐水期可發(fā)電多少kW?h？
（3）若火力發(fā)電站的發(fā)電效率為36%（發(fā)電能量與所消耗燃料完全燃燒放出的熱量之比），煤炭的熱值取3.3×10⁷J/kg，以構(gòu)皮灘電站的多年年均發(fā)電量計，若改用火力發(fā)電，每年需消耗多少煤炭？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，1kW?h=3.6×10⁶J）

Answer 1

分析：（1）已知水深，由液體壓強(qiáng)公式可以求出水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（2）已知發(fā)電機(jī)發(fā)電功率與發(fā)電時間，由W=Pt可以求出發(fā)電量．
（3）求出煤所釋放的全部熱量，然后由Q=mq的變形公式求出煤的質(zhì)量．

解答：解：（1）水產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa；
（2）豐水期的發(fā)電量W=Pt=3×10⁶kW×24h×30=2.16×10⁹kW?h；
（3）煤完全燃燒釋放的熱量Q=

W

η

=

9.667×109×3.6×106J

36%

=9.667×10¹⁶J，
∵Q=mq，
∴煤的質(zhì)量m=

Q

q

=

9.667×1016J

3.3×107J/kg

=2.9×10⁹kg=2.9×10⁶t；
答：（1）該水電站壩內(nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.5×10⁶Pa．
（2）豐水期可發(fā)電2.16×10⁹kW?h．
（3）若用火力發(fā)電，每年需消耗2.9×10⁶t煤炭．

點評：應(yīng)用壓強(qiáng)公式、功率變形公式、燃燒值公式的變形公式即可正確解題．