Question

8．惠州抽水蓄能電站位于廣東省惠州市博羅縣，是廣東省內(nèi)興建的第二座大型抽水蓄能電站，它的建設(shè)是廣東電源優(yōu)化調(diào)整的必然選擇，也是“西電東送”的必要配套工程．電站為高水頭大容量純抽水蓄能電站，服務(wù)于廣東省電網(wǎng)．裝機(jī)容量2400MW，蓄能容量34065.3MW•h．年發(fā)電量4.5×10⁹kW•h，年抽水耗電量60.03億kW•h．抽水蓄能電站是在用電低峰期將水從下游的水位抽到上游的水庫去，在用電高峰期，利用高水位的水發(fā)電，并入電網(wǎng)．根據(jù)學(xué)過的物理知識回答下面的問題：

（1）抽水蓄能電站在發(fā)電時，從能量的角度看，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．
（2）水庫對周圍的氣候有一定的調(diào)節(jié)作用，那是因為水的比熱容大的原因．
（3）水庫大壩建成上窄下寬的形狀是考慮到水的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，在水下10m深的地方水的壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa．（g=10N/kg）
（4）該抽水蓄能電站一年的發(fā)電量，相當(dāng)于完全燃燒3.9×10⁵t煤氣．（q_煤氣=4.2×10⁷J/kg）（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）水力發(fā)生的過程中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）水的比熱容大，與土壤砂石相比，同樣吸熱時，其溫度變化較�。�
（3）液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，利用公式p=ρgh可計算10m深處的水的壓強(qiáng)；
（4）根據(jù)水電站的年發(fā)電量，利用公式W=Q=qm的變形公式可計算相當(dāng)于多少煤氣，注意單位的換算．

解答 解：（1）抽水蓄能電站在發(fā)電時，從能量的角度看，是將水的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為電能；
（2）水庫對周圍的氣候有一定的調(diào)節(jié)作用，那是因為水的比熱容大，與土壤砂石相比，同樣吸熱或放熱時，其溫度變化較小；
（3）水庫大壩建成上窄下寬的形狀是考慮到水的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越深處壓強(qiáng)會越大；
在水下10m深的地方水的壓強(qiáng)為：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；
（4）水電站的年發(fā)電量：W=4.5×10⁹kW•h=4.5×10⁹×3.6×10⁶J=1.62×10¹⁶J，
由公式W=Q=qm得相當(dāng)于完全燃燒的煤氣：
m=$\frac{W}{q}$=$\frac{1.62×1{0}^{16}J}{4.2×{10}^{7}J/kg}$≈3.9×10⁸kg=3.9×10⁵t．
故答案為：（1）電；（2）比熱容；（3）深度；1.0×10⁵；（4）3.9×10⁵．

點(diǎn)評 本題以抽水蓄能電站，即水電站不背景，考查了在利用水能發(fā)電的過程中所涉及的部分物理知識，體現(xiàn)了物理與社會生活的聯(lián)系，有一定的現(xiàn)實意義．