Question

2．核能是当今世界各国大力发展的能源之一，在我国的“十一五”规划中明确提出将会逐步提高核能在能源消费中的比例，将会有计划地兴建一些核电站，满足现代社会对能源的需求．现在人们对裂变已能有效控制，可使裂变核能在人为控制下逐渐释放，用释放的能量加热水使水汽化推动汽轮机运转，再带动发电机发电，这就是核电站的基本原理．
（1）核电站中发生的核裂变属于A：
A、物理变化     B、化学变化     C、既不是物理变化也不是化学变化
（2）核电站在工作过程中能量的转化过程为：核能_→内能→机械能→电能
（3）我国第一座核电站-浙江秦山核电站于1991年建成发电．第一个试验型反应堆核电站的发电功率为3×10⁷瓦，若将其产生的电能输往上海地区，若输电线的总电阻约为3.6欧，要求输电效率为97%，则采用高压输电的电压应为多少千伏？
（4）核电站相比较火力发电站有哪些优点？材料来源经济，热效能高输出能量大（写出一点）．

Answer 1

分析 （1）物理变化与化学变化的区别：化学变化有新物质生成；
（2）核电站在发电过程中，核能转化成内能，内能在转化成机械能，最后，机械能再转化成电能．发电机的原理就是把其他形式的能转化成电；
（3）由输电效率计算导线上损失的功率，由P=I²R计算输电线路的电流，再由P=UI计算输电电压；
（4）材料来源经济，热效能高输出能量大．

解答 解：（1）核电站中发生的核裂变中有新物质生成，是化学变化；
（2）在发电过程中，核能转化成内能，内能在转化成机械能，最后，机械能再转化成电能；
（3）由题知，输电效率为97%，
所以导线上损失功率：P_线=（1-η）P_输电=（1-97%）×3×10⁷W=9×10⁵W，
由P=I²R可得输电线路的电流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{线}}{{R}_{线}}}$=$\sqrt{\frac{9×1{0}^{5}W}{3.6Ω}}$=500A，
由P=UI可得输电的电压：
U_输电=$\frac{{P}_{输电}}{I}$=$\frac{3×1{0}^{7}W}{500A}$=60000V=60kV；
（4）核电站的优点：材料来源经济，热效能高输出能量大．
故答案为：（1）A；（2）核能；内能；机械能；（3）采用高压输电的电压应为60KV；（4）材料来源经济，热效能高输出能量大．

点评 本题考查了核发电中的能量转化、变化的种类，输出电压的计算、核发电的好处，属于中等题．