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能源問題是當前的熱門話題，傳統(tǒng)的能源——煤和石油，一方面儲量有限，有朝一日將要被開采完畢；另一方面，使用過程中也帶來污染.尋找新的、無污染的能源是我們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即是一例.

關(guān)于潮汐，古人說：“潮者，據(jù)朝來也；汐者，言夕至也.”如圖5-10-1所示是利用潮汐發(fā)電的示意圖，左方為陸地和海灣，中間為水壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機.漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道，如圖5-10-2（a）.潮落至最低時放水發(fā)電，如圖5-10-2（b）.待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點，又放水發(fā)電，如圖5-10-2（c）.設海灣面積為S=5.0×10⁸ m²，高潮與低潮間高度差為h=3.0 m，求一天內(nèi)水流的平均功率.（g取10 m/s²）

注：實際上，由于各種損失，發(fā)電功率僅為流水功率的10％—25％.例如法國蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率為240 MW，而發(fā)電功率僅62 MW.

圖5-10-1

 

圖5-10-2

能源問題是當前熱門話題，傳統(tǒng)的能源——煤和石油，一方面儲量有限，有朝一日將要被開采完畢；另一方面，使用過程中也帶來污染.尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向.利用潮汐發(fā)電即是一例.

    關(guān)于潮汐，古人說：“潮者，據(jù)朝來也；汐者，言夕至也.”下圖是利用潮汐發(fā)電的示意圖.左方為陸地和海灣，中間為大壩；其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機.漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道［圖10-6-1（甲）］，潮降至最低點時放水發(fā)電［圖10-6-1（乙）］；待內(nèi)外水面高度相同；再堵住通道，直到下次漲潮至最高點，又放水發(fā)電［圖10-6-1（丙）］.設海灣面積為5.0×10⁷ m²，高潮與低潮間高度差3.0 m，則一天內(nèi)水流的平均功率為 MW.

圖10-6-1

（注：實際上由于各種損失，發(fā)電功率僅為水流的平均功率的10%—25%.例如法國蘭斯河（the Rance River）潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率240 MW，而發(fā)電功率僅為62 MW.）

閱讀下列材料，解答材料后的各個問題.

太陽向空間輻射的總功率為3.8×10²⁶ W，太陽光從太陽到達地球需要8 min 20 s.輻射到地球上的太陽能以下列形式被利用和儲存：①使大地變熱，轉(zhuǎn)為內(nèi)能；②使空氣變熱形成風，轉(zhuǎn)為空氣流動的動能（可用于風力發(fā)電）；③使水汽化，又以雨、雪形式返回到地面，轉(zhuǎn)為水流的動能（可用于水力發(fā)電）；④被植物、微生物吸收（古代生物以煤、石油等形式儲存起來，可直接作為燃料），作為人和動物的食物.

（1）已知地球半徑為6.4×10⁶ m，求輻射到地球的太陽能的總功率；

（2）某海灣共占面積1.0×10⁷ m²，漲潮時水深20 m，此時關(guān)上水壩閘門，可使水位保持20 m不變.退潮時，壩外水位降至18 m.假如利用此水壩建水力發(fā)電站，重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男�率�?0%，每天有兩次漲潮.該電站一天能發(fā)出多少電能？

（3）某同學為測量地表植物吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實驗：用一面積為0.1 m²的面盆盛6 kg的水，經(jīng)太陽垂直照射15 min，溫度升高 5 ℃.若地表植物接收太陽光的能力與水相等，試計算每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦.若綠色植物在光合作用中每吸收1 kJ的太陽能可以放出0.05 L的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少升的氧氣？（1公頃=10⁴ m²）

能源問題是當前的熱門話題，傳統(tǒng)的能源——煤和石油，一方面儲量有限，有朝一日將要被開采完畢，另一方面，使用過程中也帶來了污染，尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即是一例.

關(guān)于潮汐，古人說：“潮者，據(jù)朝來也；汐者，言夕至也.”圖10-6-1是利用潮汐發(fā)電的示意圖.左方為陸地和海灣，中間為大壩；其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機.漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道［圖10-6-1(甲)］，潮退至最低點時放水發(fā)電［圖10-6-1(乙)］；待內(nèi)外水面高度相同；再堵住通道，直到下次漲潮至最高點，又放水發(fā)電［圖10-6-1(丙)］.設海灣面積為5.0×10⁷ m²，高潮與低潮間高度差3.0 m，則一天內(nèi)水流的平均功率為_____MW.

圖10-6-1

(注：實際上由于各種損失，發(fā)電功率僅為水流的平均功率的10%—25%.例如法國蘭斯河(the Rance River)潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率240 MW，而發(fā)電功率僅為62 MW)

能源是人類社會發(fā)展進步的物質(zhì)基礎(chǔ)，在當代，能源同信息、材料一起構(gòu)成了現(xiàn)代文明的三大支柱．請回答以下問題：(1)人類歷史進程的各個階段，如按照石器時代、鐵器時代、蒸汽時代、電氣時代劃分，各時代主要的動力來源分別是：_________、________、_________、__________．

(2)人類所使用的能量絕大部分來源于太陽能．捕獲太陽能的生物主要為綠色植物，綠色植物能夠通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能．光合作用的總反應式是___________，光合作用釋放的氧來自于參加反應的哪些物質(zhì)？

(3)煤、石油、天然氣、水能及生物能等多年來大規(guī)模使用的能源，被稱為________能源：而核能、地熱能、海洋能、沼氣以及現(xiàn)在又有新的利用方式的太陽能、風能等都被稱為_________能源．

(4)煤、石油、天然氣能源以熱的形式供給人們需要的能量，試以它們各自的主要成分C、和為代表，寫出它們?nèi)紵�過程的化學方程式．指出它們質(zhì)量相同時，哪一種燃燒對環(huán)境造成的負面影響(產(chǎn)生溫室效應)最�。�

(5)水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來發(fā)電，為人類提供“清潔”的能源．若一水力發(fā)電站水庫的平均流量為Q()，落差為h(m)，發(fā)電效率為，則全年的發(fā)電量A(kW·h)是多少？．

(6)人類利用和開發(fā)能源的過程體現(xiàn)了什么哲學道理？

(7)為了保證我國社會主義現(xiàn)代化建設順利進行，國家已把能源的利用和開發(fā)作為經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的戰(zhàn)略重點．我國目前最主要的能源品種是__________，其藏量最豐富的省(區(qū))是__________，其產(chǎn)量最多的省(區(qū))是___________．我國能源利用的主要問題有______________．