Question

位于连云港市海滨的田湾核电站至今已有两台机组先后并网发电。    
（1）前期并网发电的两台机组年发电量约为1.6× l0¹⁰kW·h，这些电能相当于连云港市新海电厂完全燃烧多少吨标准煤放出的能量？（标准煤的热值为3.0×10⁷J/kg）    
（2）与新海电厂的火力发电相比，核能发电具有哪些优点？（说出两点即可）
（3）若电厂通过供电系统用220V的电压给离电厂较远的小明家所在的小区供电。某天小明在家用标有“220V 1000W”的电热水壶烧水，在20min内将2kg的水从20℃烧开。假如在烧水过程中由电能产生的热量80%被水吸收，则电热水壶的实际功率为多大？（不考虑温度对电阻的影响）

Answer 1

解：
（1）∵Q=mq=1.6×10¹⁰kW·h=1.6×10¹⁰×3.6×10⁶J=5.76×10¹⁶J，
∴m=Q/q=5.76×10¹⁶ ／3×10⁷ kg=1.92×10⁹kg=1.92×10⁶t；
（2）核能发电的优点：污染小、原料足、成本低等；
（3）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）J=6.72×10⁵J，
W_电=Q_吸／η =6.72×10⁵J／80% =8.4×10⁵J，
P_实=W_电／t =8.4×10⁵J／1200s =700W