题目

题型：不详难度：来源：

淮安热电厂改进工程即将开工，预计2010年投产．该电厂是国家“十一五”重点建设项目，规划装机总容量为400万千瓦，总投资约160亿元，其中改进工程建设的发电机组是由2台超超临界燃煤机组成，每台功率达到100万千瓦，代表了国内火电发展的方向．所谓超超临界，意为燃料的超级充分燃烧，二氧化碳等有害气体超级的绝少排放，发电效率的超级高效．两台机组投入运行后，每年将向华东电网提供100亿千瓦时的电量．
（1）发电机的工作原理是什么？改进工程投产后，与传统的热电厂比较，将有什么显著的优点？（只要答出一点）
（2）若一台新型发电机一年输出电能6×10⁹kW•h，它一年工作的总时间为多少天？
（3）如果某传统燃煤发电机每发出1度电，要消耗热值为3.0×10⁷J/kg的标准煤0.4kg，该发电机的效率为多大？
（4）若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电，某天小刚发现自家“220V100W”的白炽灯工作10min时，消耗电能为4.86×10⁴J，已知小刚家进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关自动“跳闸”，他家此时允许消耗的最大电功率为多大？（不考虑温度对电阻的影响）

答案

（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，这种发电机的优点是：污染比较小，环保节能．
（2）由题意所知，W=6×10⁹kW•h，P=1000000kW=1×10⁶kW
根据P=

W

t

得到t₁=

W

P

=

6×109kW•h

1×106kW

=6000h=250天；
（3）完全燃烧0.4kg煤所放出的热量Q=qm=3.0×10⁷J/㎏×0.4㎏=1.2×10⁷J，
又W_有=1kWh=3.6×10⁶J
∴发电机的效率η=

W

Q

×100%=

3.6×106J

1.2×107J

×100%=30%
（4）根据题意：t=10min=600s 灯泡的实际电功率P_实=

W

t

=

4.86×104J

600s

=81W
根据P=UI、I=

U

R

得P=

U2

R

，
P_额=

U 2额

R

，P_实=

U 2实

R

可得出：

U 2额

P额

=

U 2实

P实

，
∴U_实=

U 2额 P实 P额

=

(220v)2×81W 100W

=198V
∴P=UI=198v×20A=3.96×10³W
答：（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，污染比较小，环保节能；
（2）发电机组一年工作的总时间为250天；
（3）发电机的效率为30%；
（4）消耗的最大电功率为3.96×10³W．