物理
核电站的核心是
核反应堆
核反应堆
,它以
铀
铀
为核燃料,反应堆中放出的
内
内
能转化为高温蒸汽的
内
内
能,通过汽轮发电机转化为
电
电
能.
环境保护是现代社会的热点,环境污染是世界各国关注的焦点,特别是核污染更是全人类高度警惕的问题,继1986年“切尔诺贝利”核泄漏事件之后,2000年8月12日,质量m=1.4×10
7
kg的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难,引起挪威生态保护组织和国际社会的普遍关注.
(1)核裂变和核聚变是获得大量核能的两种途径,核潜艇反应堆的核能是通过哪种途径获得的?
答:
核裂变
核裂变
.
(2)如图所示是核电站原理示意图.
①“反应堆”与“一回路”中的能量是怎样转化的?
答:
核能转化为内能
核能转化为内能
.
②在235g铀燃料中含有6.02×10
23
个铀核,如果它们全部发生裂变,通过汽轮发电机得到3.2×10
6
kW·h的电能,则该核电站的效率为
59.8%
59.8%
.(每个铀核裂变会释放出3.2×10
-11
J的能量)
(3)请说出几种目前开发利用的新能源.(至少两种)
太阳能、核能、地热能、潮汐能
太阳能、核能、地热能、潮汐能
.
核电站是利用
核能
核能
发电的电站,目前已经的核电站都是利用
链式
链式
反应产生的能量来发电的,核电站的主要组成部分是反应堆、
热交换器
热交换器
、
汽轮机
汽轮机
、发电机等.
(2011·佛山)日本东北海域发生了里氏9级地震并引发大规模海啸,日本多个核电站受到影响,福岛第一核电站四个机组先后发生爆炸井出现放射性物质泄漏的严重事态,这一系列灾难引发了人们对核电站的持续关注.
核电站的核心部分是核反应堆,它被密封在一个压力容器中.核燃料在裂变过程中发生链式反应,释放大量的能量,人类通过控制链式反应的速度,实现核能的利用.
在压力容器中,由裂变放出的能量加热了周边的水,使水的温度升高,但因水处于高压下,它并不沸腾,水被泵到热交换器里,引起了其它水的沸腾,产生高温高压的水蒸气推动汽轮机,从而带动发电机发电.水蒸气在冷凝器中被液化为水,然后循环使用.
通过上述材料回答以下问题:
(1)核电站是通过核
裂
裂
变获得能量.核能是
不可再生
不可再生
能源(选填“可再生”、“不可再生”).
(2)压力容器中的水在压强增大时沸点
升高
升高
.在冷凝器中使用
比热容
比热容
较大的物质作为冷凝剂.
(3)核电站中的发电机是利用
电磁感应
电磁感应
现象实现发电的.
(2012·禅城区模拟)阅读下面短文,并回答问题:
日本福岛第一核电站引发核危机
北京时间2011年3月11日13时46分,日本本州岛仙台港附近发生了9.0级地震,地震引发的海啸造成福岛第一核电站冷却系统失灵,第1、2、3、4号反应堆相继发生爆炸,导致放射性物质泄漏,从而引发核危机.
核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置,下图是核电站的原理图.核反应堆重核裂变,释放出核能传递给水,产生高温高压蒸汽,推动蒸汽轮机带动发电机发电. 3月11日
回答问题:
(1)核反应堆是通过可控
裂变
裂变
反应释放核能的设备.
(2)核电清洁、经济,但一旦发生核泄漏,会对环境造成巨大的污染.核污染的主要是因为核燃料或核废料具有
放射性
放射性
.
(3)根据上图,请在方框内完成核电站发电过程中能量的转化流程图:
(4)仔细观察核电站的原理图.在发电过程中,水发生的物态变化有汽化和
液化
液化
.
核电站在运行过程中要产生巨大热量,常用水来冷却,这是因为水具有
较大的比热容
较大的比热容
,核电站一般建在海边.
(2011·平房区一模)今年3月份日本发生了强烈地震和海啸,海啸摧毁了陆地上很多建筑物,这是因为海啸有巨大的
机械
机械
能;这次地震和海啸也使日本的核电站受到了严重的破坏.核电站的工作过程实际上是一个能量转化过程,即:
核能转化为电能
核能转化为电能
.
诞生于19世纪后10年的汽车,曾经是速度和效率的象征.进入21世纪,伴随着汽车的普及,现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们,回归传统和自然的呼声越来越高,“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”(9月22日)活动的宣传用语.“国际无车日”活动并不是拒绝汽车,而是唤起民众对自身生活方式的反思.
(1)在能源危机日趋严峻的今天,开发安全、洁净的新能源是解决能源危机的重要途径.日本的核泄露事件再次给人类敲响了警钟.核能在我们国家现阶段是新能源,核电站是利用原子核的
裂变
裂变
(“裂变”或“聚变”)来释放核能,并把核能转化为
电
电
能.
(2)节能也是解决能源危机的途径之一.如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地,一种新的交通工具--电动自行车应运而生了.如图所示为某品牌电动自行车的结构图.该电动自行车的部分技术参数中,电池标有“32Ah48V”字样,输出电压48V.该电池一次充满电后储存的电能是
1.536
1.536
KW·h.该电池对外供电时将
化学
化学
能转化为电能.
(3)若电动自行车的效率为80%,行驶过程中所受阻力为车总重的0.06倍.若人车总质量为160Kg,求车以4m/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流(g取10N/kg).
核电站的核心是原子核反应堆,核燃料(如铀)释放出大量的核能,是和平利用核能的重要途径.我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约10
10
kW·h,其中70%的电力供应香港,30%的电力供应广东电网.据专家估计,通过核能发电,使得广东和香港两地每年减少燃煤消耗4.0×10
9
kg.核能作为一种新型能源有着广阔的前景.
(1 ) 原子核是由
质子和中子
质子和中子
组成的.在反应堆中,核燃料(如铀)发生
核裂变
核裂变
释出大量的核能.
(2)已知煤的热值2.9×10
7
J/kg,则4.0×10
9
kg煤完全燃烧时放出的热量是多少?
(3)向大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因,大亚湾核电站与同等供电量的火力发电站相比,每年将少排放二氧化碳排放9.9×10
9
kg,已知通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg/m
3
,则这些气体通常情况下的体积约为多少?
(4)设火力发电站在单位时间内产生的电能为E,它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧产生的热量为Q,则火力发电站的效率η=
E
Q
×100%.根据上述资料,可估算出通常的火力发电站的效率约为多少?
核电站不排放温室气体,对低碳经济贡献很大,但如果出安全事故,会造成巨大的破坏,“3.11”日本核电站事故为核能的利用敲响了警钟.实际上,人类在关注能源安全的同时,在努力开发新能源,为我们提供清洁、安全的能源.
(1)图甲为核电站发电流程图.在核电站的发电过程中,能量转化顺序是:
核能
核能
、内能、机械能、
电能
电能
.
(2)上海世博会大量使用了太阳能LED照明技术(如图乙).它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成.太阳能是
一次
一次
(一次/二次)能源、清洁无污染;LED是一种发光二极管,通过电流时能够发光,可以把电能直接转化成光能,这样可以有效地提高能源使用的
效率
效率
.
2011年3月,日本发生了强烈地震并引发了海啸,对福岛核电站造成了很大的破坏,如图所示.
(1)核电站是利用
核
核
能来发电的,其能量是原子核发生了核
裂变
裂变
(选填“裂变”或“聚变”);
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中.为了给处于高温中的核反应堆外壳降温,消防员通过喷水的方法来有效降温,这是用
热传递
热传递
的方法来改变内能的;在喷水过程中,会看到的核反应堆外壳冒出大量“白气””.“白气”是
小水珠
小水珠
;“白气”的形成先后经过的物态变化是先
汽化
汽化
后
液化
液化
(3)如果核电站每年需要50t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×10
6
t的煤炭.6×10
6
t的煤炭完全燃烧放出的热量是
1.8×10
17
1.8×10
17
J(煤炭的热值为3×10
7
J/kg).
(4)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起.下列说法中需要改正的是
D
D
.
A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D.及时将生活垃圾,废电池装在一起丢入垃圾箱.
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