Question

16．2011.3.11是日本人民的灾难日．
（1）如图是日本核电站的原理示意图．核能属于一次（一次/二次）能源．从核能到电能转化的过程中，还经历了两个过程：核能先转化为内能，再转化为机械能，最后转化为电能 
（2）氢是一种新能源，但日本核电站中所产生的氢发生了爆炸却给日本人民带来了巨大的灾难．如果核电站中氢的密度为0.1kg/m³，体积为8×10⁶m³，则氢气燃烧爆炸时将产生1.144×10¹⁴J热量（氢的热值为14.3×10⁷ J/kg）．
（3）3月11日，在日本东海岸发生地震并引发海啸，导致福岛核电站发生核泄露后，东京电力公司连续多日向核反应堆注水降温，这是通过热传递方法使核反应堆的内能减少（选填“增加”或“减少”）．

Answer 1

分析 可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源
核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电．
已知氢的密度和体积，用公式m=ρv可求出质量，再由Q=mq可求出热量．同时用热量公式Q_吸=cm△t进行求解热量．
改变物体内能的方式有传热递和做功．

解答 解：（1）核能属于一次能源．根据核能发电的过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能．
（2）氢的密度为ρ=0.1kg/m³，体积为V=8×10⁶ m³ ，则氢的质量m=ρV=0.1kg/m³×8×10⁶ m³ =0.8×10⁵kg．
氢的热值为q=14.3×10⁷ J/kg，则产生的热量Q=mq=0.8×10⁵kg×14.3×10⁷ J/kg=1.144×10¹⁴ J．
（3）Q_吸=c_水m△t，因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以常用水给核反应堆降温；在该过程中，核反应堆放出热量、温度降低，内能减少．水吸收热量、温度升高，发生了热传递．
故答案为：（1）一次；内能；（2）1.144×10¹⁴；（3）热传递；减少．

点评 此题考查了一次能源、核电站工作过程、用热值和比热容公式计算热量、改变物体内能的方式等，涉及的物理知识较多，但不是很难，要认真分析．