Question

2．惠州抽水蓄能电站位于广东省惠州市博罗县，是广东省内兴建的第二座大型抽水蓄电站，如图所示它的建设是广东电源优化调整的必然选择，也是“西电东送”的必要配套工程．电站为高水头大容量纯抽水蓄能电站，服务于广东省电网．装机容量2400MW，蓄能容量34065.3MW•h．年发电量4.5×10⁹kW•h，年抽水耗电量60.03亿kW•h．根据学过的物理知识回答下面的问题：
（1）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是机械能转化为电能．
（2）水库对周围的气候有一定的调节作用，那是因为水的比热容大的原因．
（3）水库大坝建成上窄下宽的形状是考虑到水的压强与深度有关，在水下10m深的地方水的压强为1.0×10⁵Pa．（g=10N/kg）
（4）该抽水蓄能电站一年的发电量，相当于完全燃烧3.9×10⁵t煤气．（q_煤气=4.2×10⁷J/kg）（结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）水力发生的过程中，水的机械能转化为电能；
（2）水的比热容大，与土壤砂石相比，同样吸热时，其温度变化较小；
（3）液体的压强随深度的增加而增大，利用公式p=ρgh可计算10m深处的水的压强；
（4）根据水电站的年发电量，利用公式W=Q=qm的变形公式可计算相当于多少煤气，注意单位的换算．

解答 解：（1）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能；
（2）水库对周围的气候有一定的调节作用，那是因为水的比热容大，与土壤砂石相比，同样吸热或放热时，其温度变化较小；
（3）水库大坝建成上窄下宽的形状是考虑到水的压强与深度有关，深度越深处压强会越大；
在水下10m深的地方水的压强为：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；
（4）水电站的年发电量：W=4.5×10⁹kW•h=4.5×10⁹×3.6×10⁶J=1.62×10¹⁶J，
由公式W=Q=qm得相当于完全燃烧的煤气：
m=$\frac{W}{q}$=$\frac{1.62×1{0}^{16}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$≈3.9×10⁸kg=3.9×10⁵t．
故答案为：（1）电；（2）比热容；（3）深度；1.0×10⁵；（4）3.9×10⁵．

点评 本题以抽水蓄能电站，即水电站不背景，考查了在利用水能发电的过程中所涉及的部分物理知识，体现了物理与社会生活的联系，有一定的现实意义．