Question

我市阳逻电厂三期扩建工程完工后，其发电机组的总输出功率将达到2.4×10 6 kW，成为华中地区最大火力发电

我市阳逻电厂三期扩建工程完工后，其发电机组的总输出功率将达到2.4×10 6 kW，成为华中地区最大火力发电厂之一．（1）发电机的工作原理是什么？如果该发电机组一年输出电能1.2×10 10 kW?h，发电机组一年工作的总时间为多少小时？（2）如果某发电机每发出1度电，要消耗热值为3.0×10 7 J/㎏的标准煤0.4㎏，该发电机的效率为多大？（3）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4.86×10 4 J，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）

Answer 1

（1）发电机的工作原理是电磁感应现象 由题意所知，W=1.2×10 10 kWhP=2.4×10 6 kW 根据P= W t 得到t= W P = 1.2× 10 10 kW 2.4× 10 6 kW =5× 10 3 h （2）完全燃烧0.4千克煤所放出的热量Q=qm=3.0×10 7 J/㎏×0.4㎏=1.2×10 7 J，W 有 =1kWh=3.6×10 6 J 发电机的效率η= W Q ×100%= 3.6× 10 6 J 1.2× 10 7 J ×100%=30% （3）根据题意：10min=600s  灯泡的实际电功率P 实 = W t =  4.86× 10 4 J 600s =81W 根据P=UI I= U R 得P= U 2 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=3.96×10 3 W 答：（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；发电机组一年工作的总时间为5×10 3 小时； （2）发电机的效率为30%； （3）消耗的最大电功率为3.96×10 3 W．