我國首條同塔雙回路100萬伏特高壓交流輸電工程--“皖電東送”工程,即利用淮南豐富的煤炭資源,變輸煤為輸電,使淮南成為華東地區(qū)的能源基地.工程西起安徽淮南,經(jīng)皖南、浙北到達(dá)上海,線路全長656公里,整個(gè)工程計(jì)劃2013年底建成投運(yùn).
(1)工程建成后,淮南火力發(fā)電廠每年能向華東地區(qū)輸送超過500億度電,如果這些電能全部通過燃燒煤炭來生產(chǎn)完成,那么一年至少要消耗多少噸煤炭?(煤的熱值為3×107J/kg)
(2)和一般高壓輸電線路相比,特高壓具有輸送容量大,輸送距離遠(yuǎn),電能損耗低等優(yōu)點(diǎn).假設(shè)甲、乙兩地間的一條輸電線的電阻是20歐,那么用200千伏的高壓輸送電能的功率為6×105千瓦,這條輸電線損耗的電功率是多少千瓦?如果改用1000千伏的特高壓輸電,那么這條導(dǎo)線上損耗的電功率會減少多少千瓦?
解:(1)根據(jù)題意可得,消耗煤炭產(chǎn)生的熱量:
Q=500億kW?h=500×10
9×3.6×0
6J=1.8×10
18J,
∵Q=mq,
∴消耗的煤炭:
m=
=
=6×10
10kg=6×10
7t;
(2)∵P=UI,
當(dāng)用200千伏的高壓輸送電能時(shí),電路中的電流:
I
1=
=
=3000A,
這條輸電線損耗的電功率:
P
1=I
12R=(3000A)
2×20Ω=1.8×10
8W=180000kW,
當(dāng)改用1000千伏的特高壓輸電時(shí),電路中的電流:
I
2=
=
=600A,
這條輸電線損耗的電功率:
P
2=I
22R=(600A)
2×20Ω=7.2×10
6W=7200kW,
這條導(dǎo)線上損耗的電功率會減少:
△P=P
1-P
2=180000kW-7200kW=172800kW.
答:(1)一年至少要消耗6×10
7t煤炭;
(2)用200千伏的高壓輸送電能的功率為6×10
5千瓦,這條輸電線損耗的電功率是180000kW,改用1000千伏的特高壓輸電,那么這條導(dǎo)線上損耗的電功率會減少172800kW.
分析:(1)根據(jù)1kW?h=3.6×10
6J換算電能的單位,根據(jù)Q=mq求出最少消耗的煤炭;
(2)根據(jù)P=UI求出電路中的電流,利用P=I
2R求出這條輸電線損耗的電功率;再根據(jù)P=UI求出改用1000千伏的特高壓輸電時(shí)電路中的電流,利用P=I
2R求出此時(shí)這條導(dǎo)線上損耗的電功率,兩者之差即為這條導(dǎo)線上損耗的電功率減小的量.
點(diǎn)評:本題考查了燃料熱值和電功率的計(jì)算,靈活的利用公式及其變形式是關(guān)鍵,計(jì)算過程要注意單位的換算.
科目:初中物理
來源:2012-2013學(xué)年安徽省江淮初中名校聯(lián)誼會九年級(下)考物理聯(lián)考試卷(解析版)
題型:解答題
我國首條同塔雙回路100萬伏特高壓交流輸電工程--“皖電東送”工程,即利用淮南豐富的煤炭資源,變輸煤為輸電,使淮南成為華東地區(qū)的能源基地.工程西起安徽淮南,經(jīng)皖南、浙北到達(dá)上海,線路全長656公里,整個(gè)工程計(jì)劃2013年底建成投運(yùn).
(1)工程建成后,淮南火力發(fā)電廠每年能向華東地區(qū)輸送超過500億度電,如果這些電能全部通過燃燒煤炭來生產(chǎn)完成,那么一年至少要消耗多少噸煤炭?(煤的熱值為3×107J/kg)
(2)和一般高壓輸電線路相比,特高壓具有輸送容量大,輸送距離遠(yuǎn),電能損耗低等優(yōu)點(diǎn).假設(shè)甲、乙兩地間的一條輸電線的電阻是20歐,那么用200千伏的高壓輸送電能的功率為6×105千瓦,這條輸電線損耗的電功率是多少千瓦?如果改用1000千伏的特高壓輸電,那么這條導(dǎo)線上損耗的電功率會減少多少千瓦?
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