Question

9．泰安抽水蓄能電站是我省第一個大型水電工程，在深夜用電低谷．它用電網過剩的電能把山下水庫的水抽到山頂水庫內，白天用電高蜂時放水發(fā)電．補充電網電能不足．為緩解我省電網的調峰壓力出做出了貢獻．已知煤的熱值為3.0×10⁷J/kg．
（1）該電站的發(fā)電總功率為100萬kW，用500kV高壓進行輸電，求輸電線中的電流．
（2）若該電站每天可發(fā)電5小時，求產生的電能．
（3）如果一天的發(fā)電量由熱電轉換效率為30%的熱電廠來提供，需要消耗多少噸煤．

Answer 1

分析 （1）采用不同電壓輸送電能時，蓄能電站的發(fā)電總功率不變，根據P=UI的變形公式求出高壓輸電時電線上的電流；
（2）（3）先根據W=Pt求出電能，據Q=ηW即可求出熱電廠提供的熱量，然后根據Q=mq即可求出消耗煤的質量．

解答 解：（1）已知P=100萬千瓦=1.0×10⁸W，U=200kV=5×10⁵V
由P=UI可得，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1×1{0}^{9}W}{5×1{0}^{5}V}$=2000A；
（2）一天電站消耗的電能：W=Pt=1×10⁹W×5×3600s=1.8×10¹³J；
（3）電能轉化為的熱量：Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.8×1{0}^{13}J}{30%}$=6×10¹³J；
由Q=mq可得，消耗煤的質量：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{6×1{0}^{13}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2×10⁶kg=2000t．
答：（1）該電站的發(fā)電總功率為100萬kW，用500kV高壓進行輸電，輸電線中的電流是2000A．
（2）若該電站每天可發(fā)電5小時，求產生的電能1.8×10¹³J．
（3）如果一天的發(fā)電量由熱電轉換效率為30%的熱電廠來提供，需要消耗2000噸煤；

點評 本題綜合考查了能量轉化問題以及熱量和電功的計算，涉及的內容較多，關鍵明確各量之間的關系．